Doktora tez için tıklayınız
Transkript
Doktora tez için tıklayınız
T.C MARMARA ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İLKÖĞRETİM ANABİLİM DALI İLKÖĞRETİM 8.SINIF ÖĞRENCİLERİNDE FOTOSENTEZ, SOLUNUM KAVRAMLARININ ÖĞRENİLMESİNE, BAŞARIYA VE BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİNDE ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMENİN ETKİLERİ Doktora Tezi GANİME PARİM İSTANBUL 2009 II T.C MARMARA ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İLKÖĞRETİM ANABİLİM DALI İLKÖĞRETİM 8.SINIF ÖĞRENCİLERİNDE FOTOSENTEZ, SOLUNUM KAVRAMLARININ ÖĞRENİLMESİNE, BAŞARIYA VE BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİNDE ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMENİN ETKİLERİ Doktora Tezi GANİME PARİM Danışman: PROF.DR. FATMA ŞAHİN İSTANBUL 2009 III TC Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü İlköğretim Ana Bilim Dalı Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı Ganime Parim tarafından hazırlanan “İlköğretim 8.Sınıf Öğrencilerinde Fotosentez, Solunum Kavramlarının Öğrenilmesine, Başarıya ve Bilimsel Süreç Becerilerinin Geliştirilmesinde Araştırmaya Dayalı Öğrenmenin Etkileri “ başlıklı bu çalışma 01.07.2009 tarihinde yapılan savunma sınavı sonucunda başarılı bulunarak jürimiz tarafından doktora tezi olarak kabul edilmiştir. İmzalar Danışman : Prof. Dr. Fatma Şahin ……………………………………. Üye : Prof. Dr. Hale Bayram ……………………………………. Üye : Yrd. Doç. Dr. Filiz Kabapınar ……………………………………. Üye : Prof. Dr. Betül Aydın ……………………………………. Üye : Yrd. Dr. Semai Tuzcuoğlu ……………………………………. IV V VI ÖNSÖZ 21.yüzyıl bilgi çağında düşünen, yaratıcı, problemlere hızlı çözüm getiren ve üreten bir toplum için en temel öğe eğitimdir. Eğitimin en önemli unsuru kendini sürekli geliştiren, mesleğini içselleştirmiş, çağdaş öğretmenlerdir. Bu çalışmaya başlamamdaki motivasyonun merkezi öğrenme isteği ve öğrencilerimdir. Bunun için bana güvenen, beni destekleyen, üretkenliği ile örnek olan tez danışmanım Sayın Prof. Dr. Fatma ŞAHİN’e, sahip olduğu engin bilgi ve deneyimleriyle bilgi dünyama sağladığı katkılardan dolayı Sayın Prof. Dr. Ayla OKTAY’a, kendini bilime adamışlığı ile feyz aldığım Sayın Prof. Dr. Ayla GÜRDAL’a, tezimin istatistik çalışmalarında olağanüstü yardımlarıyla Sayın Prof.Dr. Hale BAYRAM’a ve Yrd. Doç.Dr. Filiz KABAPINAR’a sonsuz teşekkür ederim. Ayrıca literatür tarama çalışmalarımda desteğini esirgemeyen sevgili arkadaşım Doç. Dr. Jale Us Çakıroğlu’na, beni destekleyen iş arkadaşlarıma, gösterdikleri anlayış ve sabırlarından dolayı sevgili eşim ve oğluma, her zaman her koşulda hep yanımda olan canım annem ve babama sonsuz teşekkür ederim. Ganime PARİM Temmuz 2009 III ÖZET İLKÖĞRETİM 8.SINIF ÖĞRENCİLERİNDE FOTOSENTEZ, SOLUNUM KAVRAMLARININ ÖĞRENİLMESİNE, BAŞARIYA VE BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİNDE ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMENİN ETKİLERİ Bu araştırmada, ilköğretim 8. sınıf öğrencilerinde fotosentez ve solunum kavramlarını öğrenmelerine, başarıya ve bilimsel süreç becerilerini geliştirmelerine araştırmaya dayalı öğrenmenin etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma 2006- 2007 Eğitim- Öğretim yılı 8. sınıfa devam eden FMV Özel Işık İlköğretim Okulu öğrencileri ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmada geleneksel yöntemin uygulandığı kontrol grubu (n=24), kavramların öğretmen tarafından verildiği yönlendirmeli araştırmaya dayalı öğrenmenin uygulandığı deney 1 (n= 25) ve kavramların öğrencilere verilmeyip öğrencinin aktif olarak gerçekleştirdiği deneylerden kavramları çıkarım yapmasını beklediğimiz yönlendirme yapılmayan araştırmaya dayalı öğrenmenin uygulandığı deney 2 grubu (n= 23) olmak üzere toplam 3 grupla çalışılmıştır. Her iki deney grubunda 5 E öğrenme döngüsü modeli kullanılmıştır. Çalışmada bilimsel süreç becerileri, başarı, kavram testleri ön test ve son test veri toplama aracı olarak kullanılmıştır. Veriler, SPSS 14 istatistik programı kullanılarak ANOVA ve t testleri ile analiz edilmiştir. Öğrencilerin bilimsel süreç becerilerindeki gelişimlerine bakıldığında, sadece deney 2 grubunda gelişme sağlanmıştır. Başarı ön test ve son test sonuçları karşılaştırıldığında, her üç grupta anlamlı bir fark ortaya çıkmıştır. Fotosentez ve solunum kavramlarının öğrenilmesinde kontrol grubunda anlamlı bir fark elde edilemezken deney gruplarında anlamlı bir fark elde edilmiştir. Bu fark, fotosentez IV kavramında deney 1 grubunun lehine iken solunum kavramında deney 2 grubunun lehine bulunmuştur. Bu çalışma, araştırmaya dayalı öğrenme uygulamaları ile ilgili yaşanabilecek sorunlar ve çözüm önerileri ile öğretmenlere örnek teşkil etmesi açısından önemlidir. Anahtar Sözcükler: Araştırmaya dayalı öğrenme, fotosentez, solunum, bilimsel süreç becerileri, laboratuar V ABSTRACT THE EFFECTS OF INQUIRY ON THE CONCEPT LEARNING, ACHIEVEMENT AND DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC PROCESS SKILLS OF 8TH GRADE STUDENTS AS RELATED TO PHOTOSYNTHESIS AND RESPIRATION The aim of this research is to see the effect of inquiry based on the 5 E learning cycle model on the concept learning, achivement and development of science process skills of 8th grade students in relation to photosynthesis and respiration. The resarch was done with the 8th grade students (n=72) attending to FMV Isık Schools at 2007-2008 education year. The control group (CG) (n=24) is taught by using the traditional laboratory approach, one of the experimental groups (E1) (n= 25) received a guided inquiry which include concepts of photosynthesis, respiration and laboratory experiments with the 5 E learning cycle and the other experimental group (E2) (n = 23) received an unguided inquiry which didn’t include concepts of inquiry and laboratory experiments based on the 5E learning cycle model. The science process skill (SPS) test, achievement test and concept test were used as a pre- test and post-test to collect data. The data was analyzed by ANOVA and t tests of SPSS 14 statistic program. The results of this study showed that there is only meaningful difference of E2 group on SPS improvement. The meaningful difference between pre- achievement and post- achievement test result of all groups was found. There was no meaningful difference on both photosynthesis and respiration concept test of control group. But the result of pre-concept and post-concept test on both photosynthesis of E1 and E2 VI groups was found meaningful. The group E1 has the most meaningful difference on photosynthesis. The group E2 has the most meaningful difference on respiration. This research provides an important data for teachers to see the problems and the solutions of inquiry application. The new science and technology program which is based on inquiry to gives students the science process skills, problem solution, critical thinking abilities and scientific concept learning. Key words: inquiry, scientific process skills, photosythesis, respiration, laboratory VII KISALTMALAR ADÖ : Araştırmaya Dayalı Öğrenme BT : Başarı Testi BSBT : Bilimsel Süreç Beceri Testi DRDÖ : Deney Raporları Değerlendirme Ölçeği KT : Kavram Testi NSSE : National Science Education Standards; Ulusal Fen Eğitim Standartları NRC : Ulusal Araştırma Merkezi ÖGF : Öğrenci Görüşme Formu PÇDÖ : Problem Çözmeye Dayalı Öğrenme VIII İÇİNDEKİLER I- GİRİŞ .................................................................................................................... 2 1.1. Problem Durumu ........................................................................................... 4 1.2. Amacı ............................................................................................................ 5 1.3. Önemi ............................................................................................................ 5 II- İLGİLİ ALANYAZIN ......................................................................................... 7 2.1. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMENİN GENEL TANIMI ........................................................................................................ 8 2.2. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME’NİN TARİHSEL GELİŞİM SÜRECİ ...................................................................................................... 10 2.3. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME’NİN KARAKTERİ VE OKULLARDAKİ ROLÜ ............................................................................ 13 2.4. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME KURAMI ve BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİ ................................................................................ 22 2.5. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME MODELİ VE KAVRAMSAL DEĞİŞİM .......................................................................... 33 2.6. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME KURAMINDA SORU SORMA ........................................................................................... 42 2.6.1. 5 E Modeli Kullanılarak Uygulanan ADÖ Uygulamalarında Soru Sorma ........................................................................................ 43 2.7. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME KURAMINDA DERSIN PLANLANMASI ....................................................................................... 45 2.8. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME MODELİ VE ÖĞRETMENİN ROLÜ .............................................................................. 48 2.9. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME ÖLÇME DEĞERLENDİRME ................................................................................... 55 2.9.1. ADÖ’de Ölçe ve Değerlendirmelerde Ölçülecek Kriterler IX Nelerdir? ............................................................................................ 58 2.9.2. 5 E Öğrenme Döngüsünde Performans Değerlendirme .................... 62 2.10. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMEDE LABORATUAR UYGULAMALARI .................................................................................... 64 2.10.1. ADÖ’de Laboratuar Uygulamalarının Öğrenciye Kazandırdığı Beceriler .......................................................................................... 68 2.10.2. Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modelinde Laboratuarların Yeniden Düzenlenmesi ................................................................... 71 2.10.3. Araştırma Laboratuvarlarında Üstbiliş ............................................ 72 2.11. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMEDE TARTIŞMA ....................... 72 2.12. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME İLE İŞBİRLİKLİ ÖĞRENME ARASINDAKİ İLİŞKİ .......................................................... 75 2.13. YAPILANDIRMACI YAKLAŞIM VE ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME YAKLAŞIMI ARASINDAKİ İLİŞKİ ................................... 77 2.14. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME VE ELEŞTİREL DÜŞÜNME ................................................................................................. 83 2.15. PROBLEM ÇÖZMEYE DAYALI ÖĞRENME YAKLAŞIMI VE ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME YAKLAŞIMI ARASINDAKİ İLİŞKİ ............................................................................... 87 2.16. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMEDE KULLANILAN MODELLER ............................................................................................... 90 2.16.1. Yönlendirilmiş (Güdümlü, Kılavuzlu ) Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modeli .............................................................................. 92 2.16.1.1. Yönlendirilmiş ADÖ Modeline Örnek Bir Çalışma: Alçı Yapmak ...................................................................... 95 2.16.1.2. Anaokulu Öğrencilerinde Yönlendirmeli Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modeli .................................................... 96 2.16.2. Yönlendirilmemiş (Açık Uçlu-Open) Araştırmaya Dayalı Öğrenme ......................................................................................... 100 2.16.3. Model Tabanlı Araştırmaya Dayalı Öğrenme ............................... 103 2.16.4. Öğrenme Döngüsü (Learning Cycle) ............................................ 105 X 2.16.4.1. Örnek Çalışma: Kafatasından Neler Öğrenebiliriz? ...... 106 2.16.5. 5 E Öğrenme Modeli ..................................................................... 107 2.16.6. Çift ADÖ Döngüsü ...................................................................... 111 2.16.7. Kavramsal Değişim Modeli .......................................................... 118 2.17. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME MODELİ KULLANILARAK YAPILAN ÇALIŞMALAR ...................................................................... 119 III- TEZ YÖNTEM ................................................................................................ 131 3.1. ARAŞTIRMA MODELİ........................................................................... 132 3.2. ÇALIŞMA GRUBU .................................................................................. 135 3.3. VERİLERİN TOPLANMASINDA KULLANILAN ARAÇLAR ........... 136 3.3.1. Nicel Ölçüm Araçları ...................................................................... 136 3.3.1.1. Başarı Testi (BT) ................................................................ 136 3.3.1.2. Bilimsel Süreç Beceri Testi (BSBT) .................................. 139 3.3.1.3. Kavram Testi (KT) ............................................................. 140 3.3.2. Nitel Ölçüm Araçları ....................................................................... 141 3.3.3. Deney Raporları Değerlendirme Ölçeği.......................................... 142 3.3.4. Öğrenci Görüşme Formu ................................................................ 143 3.4. VERİ ANALİZ TEKNİKLERİ ................................................................. 144 3.4.1. Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modelinin Deney Grupları İle Yapılan Hazırlık Çalışmaları .......................................................... 145 3.4.1.1. Bilimsel Çalışma Yöntemi Basamaklarının Teorik Olarak Uygulanması ....................................................................... 146 3.4.1.2. Bilimsel Çalışma Yöntemi Basamaklarının Deneysel Uygulama Hazırlık Çalışmaları........................................... 146 3.4.2. Deney Gruplarında Araştırmaya Dayalı 5 E Öğrenme Modelinin Uygulanması ................................................................................... 148 3.4.2.1. Uygulama Öncesi Araştırmacının Gerçekleştirdiği Hazırlıklar .......................................................................... 149 3.4.2.2. Yönlendirilmemiş Araştırmaya Dayalı 5 E Öğrenme Modelinin Fotosentez Konusundaki Uygulama Çalışmaları ......................................................................... 153 XI 3.4.2.3. Yönlendirilmemiş Araştırmaya Dayalı 5 E Öğrenme Modelinin Solunum Konusundaki Uygulama Çalışmaları ......................................................................... 155 3.4.2.4. Yönlendirilmiş Araştırmaya Dayalı 5 E Öğrenme Modelinin Uygulama Çalışmaları ....................................... 158 3.4.3. Kontrol Grubu İle Yapılan Çalışmalar ............................................ 159 IV- BULGULAR ..................................................................................................... 162 4.1. BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİ TESTİ SONUÇLARININ ANALİZLERİ ........................................................................................... 163 4.2. BAŞARI TESTİ SONUÇLARINA İLİŞKİN BULGULAR .................... 171 4.3. BİLGİ- KAVRAM TESTİNE AİT BULGULAR .................................... 180 4.3.1. Fotosentez Konusundaki Kavram Yanılgılarıyla İlgili Bulgular .... 181 4.3.2. Solunum Konusundaki Kavram Yanılgılarıyla İlgili Bulgular ....... 189 4.4. DENEY RAPORLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ İLE İLGİLİ BULGULAR ............................................................................................. 199 4.5. DENEY GRUPLARINDA GERÇEKLEŞTİRİLEN ÖĞRENCİ GÖRÜŞME FORMU DOKÜMAN ANALİZİ ......................................... 202 V- SONUÇ, TARTIŞMA VE ÖNERİLER ......................................................... 205 5.1. ADÖ HAZIRLIK ÇALIŞMALARINDA GÖZLEMLENEN DURUMLAR ............................................................................................ 207 5.2. ADÖ UYGULAMALARI ÖNCESİ VE UYGULAMA SIRASINDA ELDE EDİNİLEN DENEYİMLER .......................................................... 208 5.3. BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİ İLE İLGİLİ EDİLEN SONUÇLAR VE TARTIŞMA ........................................................................................ 210 5.4. FOTOSENTEZ VE SOLUNUM KONULARINDAKİ BAŞARI TESTİ SONUÇLARI VE TARTIŞMA ................................................................ 212 5.5. FOTOSENTEZ KAVRAM YANILGILARI SONUÇLARI .................... 213 5.6. SOLUNUM KAVRAM YANILGILARI SONUÇLARI ......................... 214 5.7. FOTOSENTEZ VE SOLUNUM KAVRAM YANILGILARI TARTIŞMA .............................................................................................. 215 XII 5.8. DENEY RAPORLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ İLE İLGİLİ SONUÇLAR VE TARTIŞMA ................................................................. 219 5.9. ÖĞRENCİ GÖRÜŞME DOKÜMAN ANALİZİ İLE İLGİLİ SONUÇLAR VE TARTIŞMA ................................................................. 220 5.10. ÖNERİLER ............................................................................................... 222 KAYNAKLAR ....................................................................................................... 226 EKLER .................................................................................................................... 240 EK 1. BİLİMSEL İŞLEM BECERİ TESTİ ....................................................... 242 EK 2. KAVRAM TESTİ ................................................................................... 254 EK 3. BAŞARI TESTİ ....................................................................................... 257 EK 4. ÖĞRENCİ GÖRÜŞME FORMU ............................................................ 270 EK 5. DENEY RAPORU DEĞERLENDIRME FORMU ................................ 271 EK 6. BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMİ NEDİR? ......................................... 273 EK 7. BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMİ TEORİK UYGULAMA ................ 275 EK 8. BİLİMSEL YÖNTEM ÇALIŞMA KAĞIDI ÖRNEĞİ .......................... 276 EK 9. GÖREV DAĞILIMI – DENEY RAPORU MADDELERİ..................... 277 EK 10. ÖĞRENCİLERİN ÇİMLENME DENEY DÜZENEĞİ TASLAKLARI....................................................................................... 278 EK 11. ÇİMLENME DENEYLERİ................................................................... 279 EK 12. DENEY RAPORU TASLAĞI .............................................................. 282 EK 13. ÇİMLENME DENEY RAPORU DEĞERLENDİRME SONUCU ...... 283 EK 14. DERS PLANLARI ................................................................................ 284 EK 15. KONTROL GRUBUNDA YAPILACAK DENEYLER VE DENEY RAPORU FORMU ................................................................................ 295 EK 16. DENEY 1 VE DENEY 2 GRUBU İÇİN ADÖ MODELİ İLE TASARLANAN DENEYLER.............................................................. 297 EK 17. DENEY MALZEMELERİ .................................................................... 308 EK 18. DENEY ARAŞTIRMA SORULARI .................................................... 309 EK 19. DENEY 2 GRUBU (YÖNLENDİRME YAPILMAYAN) XIII UYGULAMA RESİMLER ................................................................... 310 EK 20. SUNUM DEĞERLENDİRME RESİMLER ......................................... 312 EK 21. YÖNLENDİRME YAPILMAYAN DENEY 2 GRUBUNDA ÖRNEK DENEY RAPORU ÖRNEĞİ .................................................. 313 EK 22. YÖNLENDİRME YAPILMAYAN DENEY 2 GRUBUNDA ÖRNEK DENEY RAPORU ÖRNEĞİ .................................................. 314 EK 23. DENEY 1 GRUBU DENEY RAPORLARI ÖRNEKLERİ .................. 315 EK 24. DENEY 1 GRUBU DENEY RAPORU ÖRNEĞİ ................................ 317 EK 25. KONROL GRUBUNA VERİLEN ÇALIŞMA KAĞIDI ...................... 319 EK 26. KONTROL GRUBU DENEY UYGULAMALARI ............................. 332 EK 27. KONTROL GRUBU DENEY RAPORU ÖRNEĞİ ............................. 333 EK 28. ÖĞRENCI GÖRÜŞME FORMU ÖRNEKLERI .................................. 335 XIV TABLO LİSTESİ Tablo 2.1. Harlen ve Jelly (1997) Bilimsel Süreçler ve Açıklamaları ................... 23 Tablo 2.2. Bilimsel Süreç Becerileri ...................................................................... 24 Tablo 2.3. Bilimsel Süreç Becerileri ...................................................................... 25 Tablo 2.4. Bilimsel Süreç Becerileri ...................................................................... 27 Tablo 2.5. Bilimsel Gözlemin Kısımları ............................................................... 28 Tablo 2.6. Fen Bilgisi Derslerinde Genel Olarak Tespit Edilen Kavram Yanılgılarına Örnekler ......................................................................... 38 Tablo 2.7. Ölçme Türlerinin Karşılaştırılması ....................................................... 56 Tablo 2.8. Yönlendirilmiş ve Yönlendirilmemiş Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modelleri Karşılaştırması ...................................................................... 91 Tablo 2.9. 5E Öğretim Modelinin Uygulamasında Öğretmen Neler Yapar? ....... 109 Tablo 2.10. 5 E Öğretim Modelinin Uygulamasında Öğrenciler Neler Yapar? ..... 110 Tablo 2.11. ADÖ Sorumluluklarının Karşılaştırılması .......................................... 115 Tablo 3.1. Çalışmada Kullanılan Ölçekler ve Uygulamalar................................. 134 Tablo 3.2. Öğrencilerin Sınıflara Göre Dağılımı.................................................. 135 Tablo 3.3. Çalışma Grubunun BT ve BİBT Ön Test Sonuçları ........................... 136 Tablo 3.4. Başarı Testi Madde Analizi Sonuçları ................................................ 138 Tablo 3.5. Yönlendirme Yapılmayan (Deney 2 Grubu) Ders Planı 1 .................. 149 Tablo 3.6. Araştırmacı Tarafından Yapılan Ön Deney Çalışmalarında Tespit Edilen Durumlar .................................................................................. 152 Tablo 3.7. Tüm Gruplarda Uygulanan Yöntemlerin Karşılaştırılması ................. 160 Tablo 4.1. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Bilimsel Süreç Becerileri Ön Testi Puan Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Testi İle İncelemesi ........... 163 Tablo 4.2. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Beceri Ön Testi Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları .................................. 164 Tablo 4.3. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Bilimsel İşlem Beceri Son Testi Puanları Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Testi ile İncelemesi ...... 165 XV Tablo 4.4. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Son Test Puanları ile İlgili Anova Sonuçları ...................................................... 165 Tablo 4.5. Kontrol ve Deney Gruplarının Bilimsel Süreç Beceri Son Test Puanları ile İlgili Tek Yönlü Varyans Analizi (Anova) Sonuçları ...... 166 Tablo 4.6. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Gruplar Arası Bilimsel Süreç Beceri Son Test Puanlarına İlişkin Tukey Testi Sonuçları ...... 166 Tablo 4.7. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Becerileri Ön Testi) ve Bilimsel Süreç Becerileri Son test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları .......................................................... 168 Tablo 4.8. Deney 1 Grubu Öğrencilerinin BSB Ön Test – BSB Son Test Testi Başarı Puanlarının Ortalamaları .......................................................... 169 Tablo 4.9. Deney 2 Grubu Öğrencilerinin BSB Ön Test ve BSB Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları ..... 170 Tablo 4.10. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Başarı Ön Testi Verilerinin Dağılımlarının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi .................. 171 Tablo 4.11. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Başarı Son Testi Verilerinin Dağılımlarının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi .................. 172 Tablo 4.12. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Başarı Ön Testi Sonuçları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları ........................................... 173 Tablo 4.13. Kontrol ve Deney Grupları Başarı Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları .............................................................. 174 Tablo 4.14. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Başarı Son Test Puanları İle İlgili Tek Yönlü Varyans Analizi (Anova) Sonuçları .................... 175 Tablo 4.15. Kontrol ve Deney Grupları Arası Başarı Son Test Puanlarına İlişkin Tukey Testi Sonuçları ......................................................................... 175 Tablo 4.16. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Ön Test-Son Test Başarı Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları ................... 176 Tablo 4.17. Deney I Grubu Ön Test-Son Test Başarı Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları ................................................. 177 Tablo 4.18. Deney 2 Grubu Başarı Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları ................................................. 179 XVI Tablo 4.19. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test Verilerinin Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi ........................................................................................... 181 Tablo 4.20. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Fotosentez Kavram Yanılgıları Son Test Verilerinin Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi .......................................................................................... 181 Tablo 4.21. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları ............................................................................................. 182 Tablo 4.22. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerin Fotosentez Kavram Yanılgıları Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları ............................................................................................. 183 Tablo 4.23. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Gruplar Arası Fotosentez Kavram Yanılgıları Son Test Puanlarına İlişkin Tukey Testi Sonuçları ............................................................................................. 184 Tablo 4.24. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları .................................................................................... 185 Tablo 4.25. Deney I Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları ............................................................................................. 186 Tablo 4.25. Deney II Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları ............................................................................................. 187 Tablo 4.26. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test Verilerinin Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi ........................................................................................... 189 Tablo 4.27. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Solunum Kavram Yanılgıları Son Test Verilerinin Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi ........................................................................................... 189 Tablo 4.28. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları ............... 190 XVII Tablo 4.29. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerin Solunum Kavram Yanılgıları Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları .............. 191 Tablo 4.30. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Gruplar Arası Solunum Kavram Yanılgıları Son Test Puanlarına İlişkin Tukey Testi XVII Sonuçları ............................................................................................. 192 Tablo 4.31. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Solunum Konusundaki Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları .......................................................... 193 Tablo 4.32. Deney I Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları ............................................................................................. 194 Tablo 4.33. Deney II Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları ............................................................................................. 195 Tablo 4.34. Çalışma Gruplarında Fotosentez Konusunda En Çok Görülen Kavram Yanılgıları ve Çalışmadan Sonra Düzeltilen Kavram Yanılgılarına Örnekler ........................................................................ 197 Tablo 4.35. Çalışma Gruplarında Fotosentez Konusunda Genel Olarak Doğru Bilinen Kavramlara Örnekler .............................................................. 198 Tablo 4.36. Çalışma Gruplarında Solunum Konusunda En Çok Görülen Kavram Yanılgıları ve Çalışmadan sonra Düzeltilen Kavram Yanılgılarına Örnekler............................................................................................... 198 Tablo 4.37. Çalışma Gruplarında Solunum Konusunda Doğru Bilinen Kavramlara Örnekler ........................................................................... 199 Tablo 4.38. Deney 1 Grubunun Deney Raporları Değerlendirme Ölçeği Sonuçlarının Karşılaştırılması ............................................................. 200 Tablo 4.39. Deney 2 Grubunun Deney Raporları Değerlendirme Ölçeği Sonuçlarının Karşılaştırılması ............................................................. 201 Tablo 4.40. Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modelinin Uygulamaları ile İlgili Deney Grubu 1 ve Deney Grubu 2’nin Öğrenci Görüşme Formu Sonuçlarının Frekansları ..................................................................... 202 XVIII ŞEKİL LİSTESİ Şekil 2.1. ADÖ Ortamı Örneği .............................................................................. 71 Şekil 2.2. Öğrenme Modelleri ............................................................................... 90 Şekil 2.3. Çift ADÖ Döngüsü ............................................................................. 112 Şekil 4.1. Kontrol ve Deney Grubu Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Beceri Ön Testi Puanları Ortalamaları .......................................................... 164 Şekil 4.2. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Beceri Son Test Puanlarının Ortalamaları ...................................................... 167 Şekil 4.3. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Başarı Ön Test-Son Test Puan Ortalamaları ........................................................................ 168 Şekil 4.4. Deney 1 Grubu Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Becerileri Ön Test-Son Puanlarının Ortalamaları ...................................................... 169 Şekil 4.5. Deney 2 Grubu Bilimsel Süreç Başarı Ön Test-Son Test Puan Ortalamaları ........................................................................................ 170 Şekil 4.6. Kontrol ve Deney Grubu Öğrencilerinin Başarı Ön Test Puanlarının Ortalamaları......................................................................................... 174 Şekil 4.7. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencileri Son Test Başarı Puanları Ortalamaları......................................................................................... 176 Şekil 4.8. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Ön Test –Son Test Başarı Puanları Ortalamaları......................................................................................... 177 Şekil 4.9. Deney 1 Grubu Öğrencilerinin Ön Test-Son Test Başarı Puanlarının Ortalamaları......................................................................................... 178 Şekil 4.10. Deney 2 Grubu Ön Test-Son Test Başarı Puanlarının Ortalamaları ... 179 Şekil 4.11. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test Puanlarının Ortalamaları ..................................... 182 Şekil 4.12. Kontrol ve Deney Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test Son Test Puanlarının Ortalamaları ...................... 184 Şekil 4.13. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları XIX Ön Test Son Test Puanlarının Ortalamaları ........................................ 186 Şekil 4.14. Deney I Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Ortalamaları ............................................. 187 Şekil 4.15 Deney II Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Ortalamaları ............................................. 188 Şekil 4.16. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test Puanlarının Ortalamaları ..................................... 190 Şekil 4.17. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Son Test Başarı Puanlarının Ortalamaları ........................ 192 Şekil 4.18. Kontrol Grubu Öğrencilerinin Solunum Konusundaki Kavram Yanılgıları Ön Test –Son Test Puanlarının Ortalamaları .................... 194 Şekil 4.19. Deney I Grubu Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Ortalamaları ............................................. 195 Şekil 4.20. Deney II Grubu Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Ortalamaları ............................................. 196 Şekil 5.1. Tüm Grupların Bilimsel Süreç Ön Test Ve Son Test Karşılaştırması..................................................................................... 211 Şekil 5.2. Tüm Grupların Başarı Ön Test Ve Son Test Sonuçları....................... 213 Şekil 5.3. Tüm Grupların Fotosentez Ön Test Son Test Kavram Testi .............. 215 Şekil 5.4. Tüm Grupların Solunum Ön Test Son Test Kavram Testi ................. 215 XX XXI BÖLÜM I GİRİŞ 1 I- GİRİŞ Günümüzde yaşanan hızlı ekonomik, sosyal, bilimsel ve teknolojik gelişmeler yaşam şeklimizi önemli ölçüde değiştirmiştir. Özellikle bilimsel ve teknolojik gelişmelerin hayatımıza etkisi, günümüzde belki de geçmişte hiç olmadığı kadar açık bir biçimde görülmektedir. Küreselleşme, uluslararası ekonomik rekabet, hızlı bilimsel ve teknolojik gelişmeler gelecekte de hayatımızı etkilemeye devam edecektir. Bütün bunlar dikkate alındığında ülkeler, güçlü bir gelecek oluşturmak için her vatandaşın fen ve teknoloji okuryazarı olarak yetişmesinin gerekliliğinin ve bu süreçte fen derslerinin anahtar bir rol oynadığının bilincindedir. Fen ve Teknoloji Dersi Öğretim Programı’nın vizyonu; bireysel farklılıkları ne olursa olsun bütün öğrencilerin fen ve teknoloji okuryazarı olarak yetişmesidir. Fen ve teknoloji okuryazarlığı, genel bir tanım olarak; bireylerin araştırma-sorgulama, eleştirel düşünme, problem çözme ve karar verme becerileri geliştirmeleri, yaşam boyu öğrenen bireyler olmaları, çevreleri ve dünya hakkındaki merak duygusunu sürdürmeleri için gerekli olan fenle ilgili beceri, tutum, değer, anlayış ve bilgilerin bir bileşimidir. (MEB;2005) 2002 Pisa fen soruları incelendiğinde; okuduğunu anlama, yorumlama, problem çözme yeteneği, öğrendiklerini günlük hayata entegre edebilme, resimlerle desteklenen sorularla algıda seçicilik, dikkat, gözlem ve bulgular doğrultusunda sonuç çıkarabilme, doğal dünyayı ve insan davranışlarından kaynaklanan değişikliklerle ilgili alınan kararı anlayabilme, bunlarla ilgili kararlar alabilme yetisini kapsamaktadır. Pisa 2006 sonuçlarına göre Türkiye matematik ve fen alanlarında OECD ülkeleri arasında sondan ikinci sırada yer almıştır (Eşme; 2007). Fen ve Teknoloji programının yukarıda belirtilen hedeflerinden yola çıkarak araştırmaya dayalı öğrenmenin okullarda uygulanması kaçınılmazdır. ADÖ bilimi, öğretmenin sunduğu bilgiler tanımından çıkartarak, öğrencinin doğrudan katıldığı aktivitelerle öğrenmesini sağlamaktır. Bilim, insanın günlük yaşamda gerçekleştirdiği çalışmalarından elde ettiği bulguları farklı şekillerde açıklamasıdır (NSES;2000). 2 ADÖ soru sorma, bilgiyi arama, bir olguyla ilgili yeni bir şey bulma yoludur. Bir başka deyişle fen işlemleri diye tanımlanan ADÖ’ de öğrenci neden sonuç ilişkisi ve eleştirel düşünmeyi kullanarak, bilimsel bilgi ve işlemleri birleştirerek feni öğrenir. ADÖ öğrencilerin, fen kavramlarının öğrenmesine, ne biliyoruz, nasıl biliyoruz ?’u değerlendirmesine, fenin doğasını anlamasına, doğal dünyada bağımsız araştırmacı olmaları için gereken becerileri kazanmasına ve fenle ilgili tutum, beceri ve yeteneklerini geliştirmesine olanak sağlar. ADÖ’de, öğrenciler bilimsel araştırma için gereken tüm becerileri aktif öğrenme yöntemleriyle kazanırken aynı zamanda fen kavramlarını öğrenir (Hassard, 2005). Öğretimde ADÖ’nün yararları, öğrenci merkezli eğitimin yapılabilmesine, bireysel öğrenme sorumluluğunun ve akademik becerilerin kazandırılmasına, bilgilerin zihinsel özümlenmesine ve değişimine olanak sağlamasıdır (Throwbridge, Byee ve Powell;2004). Bağımsız düşünen, gözlem yapan, yaratıcı, problem çözen, araştırmacı ve bunlar sonucu yorum yapabilen öğrencilerin yetiştirilmesinde en önemli unsurlardan biri de fen derslerinde deney yapmaktır. Toch, T. (1991) ve SCAN’s (1992) raporuna göre okullarda teknik öğrenimden çok problem çözme becerisi, ve düşünme becerisi kazanmanın daha önemli olduğu, öğrencilerin düşünme becerisi kazanması için doğrudan problemin içinde olması, veriler toplayabilmesi, kavramları bilmesi, materyal kullanması zorunluluğu belirtilmiştir. Bu çalışma ile, araştırmaya dayalı öğrenme modeli, ilköğretim 8.sınıf öğrencilerinde ”Canlılarda Madde ve Enerji “ünitesinde fotosentez ve solunum kavramlarının öğrenilmesi merkezinde uygulanmıştır. Çalışmada, laboratuvar uygulamaları, belirli bir problemin çözümü ekseninde doğrudan öğrencilerin oluşturduğu hipotezler, deney düzenekleri, verilerin toplanması, gözlemlerin yapılması, raporlaştırma ve deney sonuçlarının arkadaşlarıyla paylaşılıp tartışıldığı sunumlar çerçevesinde yapılmıştır. Bu çalışma ile öğrenciler, laboratuvar ortamında deneyimleri ile fotosentez ve solunumla ilgili ilke, kavram ve bilimsel genellemeleri kendileri 3 bulmaya çalışmışlardır. Deneylerin uygulanması sırasında grup olarak çalışmayı, bilgi paylaşımını, tartışmayı, bilimsel süreç becerilerini kapsayan deney raporu yazmayı, etkili sunum yapmayı öğrenmeleri amaçlanmıştır. Çalışmanın evrenini FMV Özel Işık İlköğretim Okulu, örneklem grubunu ise aynı okulun 2006- 2007 Eğitim- Öğretim yılı 8. sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Çalışmaya toplam 72 öğrenci katılmıştır. Çalışmada geleneksel yöntemin uygulandığı kontrol grubu, yönlendirmeli ADÖ ‘nün uygulandığı deney 1 ve yönlendirme yapılmayan deney 2 grubu olmak toplam üzere 3 grupla çalışılmıştır. Deney 1 grubunda kavramlar doğrudan öğrenciye verilirken, deney 2 grubunda kavramlar öğrencilere verilmemiş, doğrudan deneysel uygulamalarla kavramların öğrenciler tarafından ortaya konması beklenmiştir. Burada amaç, ADÖ ile, öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini kazanırken, kavramları öğrenip öğrenmediğini tespit etmektir. Bu çalışma, öğrencilerin geleneksel deneylerden farklı olarak araştırarak, düşünerek, tartışarak yaptıkları deneyler ile fotosentez ve solunumla ilgili kavramları ve ilkeleri öğrenmeleri, kavram yanılgılarını gidermeleri ve bilimsel süreç becerilerini kazanmaları açısından önemlidir. 1.1. Problem Durumu Araştırmada ; “Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin ilköğretim 8. sınıf öğrencilerinde fotosentez ve solunum kavramlarını öğrenmelerine, başarıya ve bilimsel süreç becerilerini geliştirmelerine etkisi var mıdır? ”sorusu araştırmamızın problemini oluşturmaktadır. Fotosentez ve solunum konularında daha önce yapılan çalışmalarda, kavram yanılgılarının sıklıkla görüldüğü, soyut kavramların anlamlı öğrenmeyi güçleştirdiği, öğrencilerin fotosentez ve solunum kavramları arasında bağlantı kurmada zorlandıkları sonuçlarından yola çıkarak, aşağıdaki alt problemlerimiz oluşmuştur. Alt Problemler: 1- Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin, fotosentez konularında kavramsal başarıya etkisi var mıdır? 2- Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin, solunum konularında kavramsal başarıya etkisi var mıdır? 4 3- Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin, öğrencilerde bilimsel süreç becerilerini geliştirmeye etkisi var mıdır? 4- Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin, öğrencilerde fotosentez konusundaki kavram yanılgılarını gidermeye etkisi var mıdır? 5- Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin, öğrencilerde solunum konusundaki kavram yanılgılarını gidermeye etkisi var mıdır? 6- Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin, deney raporu yazma becerisine etkisi nedir? 7- Araştırmaya dayalı öğrenme uygulamalarıyla ilgili, öğrencilerin görüşleri nelerdir? 1.2. Amacı Bu çalışmanın amacı, araştırmaya dayalı öğrenme modelinin, İlköğretim 8. sınıf öğrencilerinde, bilimsel süreç becerilerini öğrenmelerine, başarılarına, fotosentez ve solunum kavramlarını öğrenmelerine etkilerini incelemektir. Bu araştırma ile ADÖ‘nün ülkemizdeki okullarda uygulanabilirliği, öğrencilerdeki kazanımları, öğretmen ve öğrencilerin ADÖ ile ilgili deneyim ve görüşleri ile uygulama yönteminin okullardaki uygulamalara örnek teşkil etmesi amaçlanmıştır. 1.3. Önemi Geleneksel yöntemlere göre deneysel işlemlerde öğretmen tarafından belirli yönergeler öğrenciye hazır olarak verilmekte, öğrenci bu yönergeleri takip ederek kendisinden beklenen deney sonucunu bulmaya odaklı deneyler gerçekleştirmektedir.Bu tür deneysel uygulamaların öğrencinin zihinsel düşünce becerilerini geliştirmede katkı sağlamadığı, öğrenciye bilimsel süreçleri öğrenme ve uygulama yeteneği kazandırmadığı, akademik başarıya da hiçbir katkıda bulunmadığı, öğrencinin kavramları anlamlı öğrenmediği ve en önemlisi öğrenciye öğrendiği bilgileri kullanarak günlük hayatta karşılaştığı problemleri çözme yeteneği kazandırmadığı bilinmektedir. 5 Öğrencilere problem çözme yeteneği, düşünme ve iletişim becerileri ile yaratıcılık özelliklerinin kazandırılması, çağımızda okulların en temel işlevi haline gelirken, geleneksel yöntemdeki deney uygulamaları, verilen emirleri sorgulamadan uygulayan, itaat eden çağın gerisinde kalmış öğrenci profilini devam ettirme çabası veya kolaya kaçma tembelliği olarak görünmektedir. Fen derslerinin sadece deneylerle veya aktivitelerle yapılması, öğrencilerin fen kavramlarını öğrenmesinde problemlere neden olurken, kavramların ve deneysel uygulamaların birlikte verilmesi ise programlarda önerilen sürenin aşılmasına neden olmuştur. Tüm bu sorunlar çerçevesinde, bu çalışmada, 2005 yılında gerçekleştirilen yeni Fen ve Teknoloji dersi programının merkezinde yer alan ADÖ yaklaşımının uygulaması gerçekleştirilmiştir. Çalışma, ADÖ uygulamaları hakkında, öğretmenlere örnek teşkil etmesi açısından önemlidir. Bu çalışma ülkemiz okullarının koşulları dikkate alınarak gerçekleştirilen uygulamalarda yaşanabilecek sorunlar ve çözüm önerileri ile önemlidir. Bu çalışma, bugüne kadar yapılmış fotosentez ve solunum konularındaki çalışmalardan farklı olarak, araştırmaya dayalı öğrenmenin bilimsel süreç becerilerinin geliştirilmesinde etkilerini tespit etmekle birlikte fotosentez ve solunum kavramlarının öğrenilmesine, kavram yanılgılarının giderilmesine etkilerini tespit etmek açısından önemlidir. 6 BÖLÜM II İLGİLİ ALANYAZIN 7 II- İLGİLİ ALANYAZIN Çalışmanın bu bölümünde; araştırmaya dayalı öğrenmenin teorik temelleri, uygulama modelleri ve örnekleri, araştırmanın sonuçlarının yorumlanmasını sağlayan çalışmalara yer verilmektedir. 2.1. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME MODELİNİN GENEL TANIMI Bu bölümde sadece ADÖ’nin özellikleri genel çerçevede açıklanacaktır. İngiltere’deki ADÖ programı koordinatörü Richard Schumann küçük bir çocuğun oyun parkındaki nesneleri vurarak, çekerek, dokunarak keşfetmesinden yola çıkarak, ADÖ’yi “İnsanın yalnız kaldığındaki öğrenme yoludur” şeklinde tanımlamıştır. Araştırmaya dayalı öğrenme, öğrencilerin, bilgilerini artırdığı, bilimsel düşünmeyi öğrendikleri ve doğal yaşamda bilim adamlarının nasıl çalıştıklarını anladıkları aktivitelerdir (NSES;2000). John Dewey’i temel alan ADÖ, neden, kanıt, çıkarım ve genelleme yapmaya dayanmaktadır. Amerikan Ulusal Fen standartlarına ve Benchmark’a göre ADÖ, gözlem yapma, ölçme, tahmin yapma, çıkarımlarda bulunma, sayıları kullanma, yer zaman ilişkisini kullanma, hipotez kurma, veriler elde etme, değişkenleri kontrol etme, deneme ve iletişim işlemlerini içerir (Hassard;2005). ADÖ bilimi, öğretmenin sunduğu bilgiler tanımından çıkartarak, öğrencinin doğrudan katıldığı aktivitelerle öğrenmesini sağlamaktır. Bilim insanının günlük yaşamda gerçekleştirdiği çalışmalarından elde ettiği bulguları farklı şekillerde açıklamasıdır (NSES;2000). ADÖ Bruner’in savunduğu öğrenci merkezli öğretme-öğrenme düşüncesine dayanmaktadır. Bruner’e göre, öğrencinin öğrenmede aktif rol alıp keşifler yapmasını gerektiren durumlar öğrenme süresinde olmalıdır. Bu kurama göre, 8 öğretmenin rolü paketlenmiş bilgiyi öğrenciye doğrudan vermek değil onları problemle baş başa bırakıp çözmeye teşvik edecek düzenlemeler yapmaktır. Bruner’in temellerini attığı bu yaklaşıma araştırmaya dayalı (keşfedici) öğrenme denir (Senemoğlu, 2000). Araştırmaya dayalı öğrenmede öğretmen öğrencilerin ilgisini çekecek sorunlar bularak öğrencilerden bu sorunları incelemeleri istenir. Öğretmen öğrencilere problemin anlaşılmayan noktalarında, inceleme sırasında ve sonuç çıkarma aşamasında yardımcı olur (Açıkgöz, K.;2002). Araştırmaya dayalı fen öğretimi bilim eğitiminin öğrencilere, bilim öğreniminin birbirine-bağlı üç boyutunu benimsetme konusunda yardımcı olması gerekir: (a) bilimsel kavramları ve bilimsel sonuçlandırma işlemlerini içine alan, idraki boyutlar; (b) bilimsel bilgiyi değerlendirmek amacı güden epistemik (bilgisel) boyutlar, yapılar ve (c) bilimsel bilginin zamanla nasıl şekillendiğini gösteren sosyo-kültürel uygulamalar ya da sosyal boyutlar (Duschl, Grandy; 2005). ADÖ soru sorma, bilgiyi arama, bir olguyla ilgili yeni bir şey bulma yoludur. Bir başka deyişle fen işlemleri diye tanımlanan ADÖ de öğrenci neden sonuç ilişkisi ve eleştirel düşünmeyi kullanarak, bilimsel bilgi ve işlemleri birleştirerek feni öğrenir. ADÖ öğrencilerde, fen kavramlarının öğrenilmesini, ne biliyoruz, nasıl biliyoruz’u değerlendirilmesini, fenin doğasını anlamasını, doğal dünyada bağımsız araştırmacı olmaları için gereken becerileri kazanmalarını ve fenle ilgili tutum, beceri ve yeteneklerini gelişmesine olanak sağlar. Bilimsel araştırmalarda gerekli olan işlemler aynı zamanda fen derslerinin yöntemi olmalıdır. Araştırmaya dayalı öğrenmenin teorik temellerine baktığımızda ise; a- Öğrencilerin neleri öğrenmesini istiyoruz hangi yetenekleri kazanmalarını istiyoruz tespit ederek çalışmayla ilgili plan yapmak. b- Günlük hayattan öğrenci motivasyonunu ve merakını artıracak soru sormak. c- Öğrencilerin neyi bildiklerini (ön bilgiler, kavram yanılgıları, bilimsel süreçler) tespit etmek. 9 d- Öğrencinin olayları anlayabilme gözlem yapma becerilerini kazanmış olması beklenir. Wayne Welch (Alıntı; Byee, Powell, Throwbridge, L;2004) ise ADÖ’nin 5 ana karakterini şöyle sıralamıştır: 1- Gözlem: Fen dersi herhangi bir madde veya olayla ilgili gözlem yapmakla başlar. Ancak burada önemli olan öğrenciler gözleme başlarken gözlemi meraklı kılacak doğru sorunun gözlemciye sorulmasıdır. 2- Ölçme: Olay veya nesneler hakkında sayısal verilerin elde edilmesidir. 3- Deney: Sorular, fikirlerin test edildiği, sorular, gözlemler ve ölçümlerin yapıldığı basamaktır. 4- İletişim: Deney sonuçlarının raporlaştırılması veya sunulmasıdır. 5- Zihinsel Beceriler: bu beceriler sentez, hipotez kurma, teori oluşturma, analiz etme, benzetmeler yapma, tahminde bulunma ve değerlendirme işlemleridir. ADÖ’de öğrenciler bilimsel araştırma için gereken tüm becerileri aktif öğrenme yöntemleriyle kazanırken aynı zamanda fen kavramlarını öğrenir (Hassard; 2005). ADÖ’nin öğretimde yararları, öğrenci merkezli eğitim, bireysel öğrenme sorumluluğu kazandırma, akademik becerilerin kazandırılması, bilgilerin zihinsel özümlenmesi ve değişimine olanak sağlamasıdır (Throwbridge, Byee, Powell;2004). 2.2. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME’NİN TARİHSEL GELİŞİM SÜRECİ 19. yüzyılın ortalarında fen derslerinin diğer derslerden farklı olarak gözlemlere dayalı genellemelerin oluşturulduğu, öğrencilerin doğal dünyada nasıl gözlem yapacağını ve bu gözlemlerden sonuçlar çıkarmayı öğrenmeleri gerektiği tartışılmaya başlanmıştır. Modern toplumda bilimin gittikçe önemli olması ve modern yaşamda zihinsel gelişimin öne çıkması fenin popülerliğini artırmiştır. Herbert Spencer (Alıntı; Flick, Lederman; 2004) kitaplardaki sözcüklerin yanı sıra laboratuarın, öğrencilerin gözlemlere dayalı sonuç çıkarması için pratik yaparak öğrenmelerinde önemini ortaya koymuştur. Öğrenciler doğrudan gözlemledikleri nesneler ve olaylar 10 hakkında kendileri çıkarımlarda bulunduklarında fen konularını daha iyi öğreneceklerini savunmuştur. Tümevarım öğrenme aynı zamanda Alman bilim insanı Friedrich Herbart tarafından da desteklenmiş ancak Spencer gibi bağımsız keşfetme ortamının kavramların anlamlı öğrenilmesini desteklediğine inanmıştır. Herbart aynı zamanda öğrenci ve öğretmen arasındaki tartışma ortamının tümevarım yöntemine yardımcı olduğuna inanmıştır. Charles Eliot (Alıntı; Flick, Lederman; 2004) laboratuarları öğrencilerde çıkarım yapma ve bilgiyi bağımsız elde edebilme becerilerini geliştirmelerini amaçlaması gerektiğini belirtmiştir. Smith ve Hall (Alıntı; Flick, Lederman; 2004) fen derslerinin sadece kitaplara dayalı yapılmasına karşı gelerek üniversitede düzeyindeki tüm kimya derslerinin laboratuar temelli olması gerektiğini belirtirken öğrencilerin kimyanın temel prensiplerini, kavramlarını anlamlı bir şekilde ancak laboratuardaki uygulamalarla öğreneceklerini savunmuşlardır. Smith laboratuar uygulamalarının öğrencilerin düşünme becerilerini geliştirdiğini savunurken laboratuar uygulamaları için geniş zamana ihtiyaç duyulduğunu fark ederek öğretmenin soru sorarak, materyal sağlayarak öneriler sunarak yönlendirdiği ADÖ öneriyor. Hall ise doğrulayıcı laboratuar uygulamalarında öğrencilerin sadece beklenen sonuca odaklandığını bunun da bilimsel becerileri kazandırmadığı sonucuna ulaşmıştır. Ancak yönlendirmeli buluş uygulamalarında öğrencinin cevabını bilmediği sorular hakkında kendisinin araştırarak sonuca ulaşmasının uygun olacağını belirterek bu uygulamaya ADÖ olarak tanımlamıştır. . 20. yüzyılın başlarında John Dewey’in günlük hayatla ilgili problemlere duyarlı ve çözüm üreten bireyler olarak yetişmesini sağlayacak becerilerin kazanıldığı öğrenci merkezli, pratik uygulamalarla derslerin yapılması önem kazanmıştır. Ancak 1950 yıllardan sonra güvenlik ve ekonomik alanda bilime duyulan ihtiyacın artmasıyla okullarda fen derslerde reforma ihtiyaç duyulurken bilim insanı olmak için istek oluşması için halkın bilime sempati duyması gerekliliği tartışılmaya başlanmıştır. Bilimsel ADÖ sınıflarda öğretme ve öğrenme modeli olarak kullanılarak probleme dayalı, buluş yoluyla ve proje tabanlı öğrenme adlarıyla uygulamaya konulmuştur. 11 Schwab (1962) bilimsel kavramlarla bilimsel işlemlerin birbirinden ayrılmamasını, bilim insanı sayısının artması, bilimin gelişimi için bir politikanın belirlenmesi ve halkın bilimin doğasını anlaması için eğitilmesi gerekliliğini belirtmiştir. ADÖ’de fen kavramlarının bilimsel işlem becerileri ile birlikte düşünülmesi gerektiği ancak bilimsel buluşun öğretmen tarafından değil öğrencinin kendi buluşu üzerinde çalışarak derinlemesine düşünerek anlamlı öğrenmenin öğrenmesi belirtilmiştir. Schwab öğrencilerin ve öğretmenin uygulamalar sırasında tartışmasının ADÖ’ye güçlü bir destekleyici olduğu, düşünceyi derinleştirip geliştirdiğini belirtmiştir (Alıntı; Flick, Lederman; 2004). 1970’li yıllara gelindiğinde ise bilim eğitiminin amacı bilimsel bilgi ve bilimsel süreçleri kazanmış, fen okuryazarı ve günlük hayatta karşılaştıkları problemleri çözebilme becerisi kazanmış bireyler yetiştirmek olmuştur. 1990 yıllarda ise fen derslerindeki uygulamaların; sınıf ve laboratuar ortamından çıkarak öğrencinin yaşadığı sosyal ortamın öne çıkması, eleştirel düşünme becerisini geliştirmesi ve pedagojik olarak öğrenciyi motive etmesi ve iletişim becerisi kazandırması önem kazanmıştır (Duschl, Grandy; 2005). . 1989’da gerçekleştirilen Proje 2061 (Science for all American: AAAS) fen okur yazarı öğrenciler yetiştirmek için kriterlerin belirlenmesi çalışması olup, 1996 da Ulusal Fen Eğitimi Standartları (NSES) belirlenmiştir. Standartlar öğrencilerde; doğal dünyayı öğrenme ve anlama, bireysel kararlar vermede bilimsel süreçleri kullanabilme, bilimi öğrenme ve anlamayı, fen okuryazar becerilerini bireysel kariyerlerinde üretkenliği artırmak için kullanabilme becerileri kazandırmayı amaçlamaktadır. Öğrenciler doğal dünyadaki olaylar veya nesnelerle ilgili sorulara cevap bulmaya çalışırken fen kavramlarını, prensipleri, teorileri öğrenir. Standartlarda ayrıca ölçme değerlendirme ve öğretmen yönergeleri de ayrıntılı belirtilmiştir. Bugün gelinen noktada ise öğrenciler karşılaştıkları bir problem veya soruyu çözmeye çalışırken kendi öngördükleri çözüm yollarıyla araştırırken fen kavramlarını öğrenir, eleştirel düşünme ve iletişim becerileri kazanır (NRC;1996) 12 2.3. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME’NİN KARAKTERİ VE OKULLARDAKİ ROLÜ Fen eğitimi aşağıdaki bilim dallarındaki gelişmelerle yakından ilişkilidir. a- fen bilimleri çalışmaları; tarih, bilim felsefesi, bilim sosyolojisi b- öğrenme bilimleri; bilişsel bilimler, zihin felsefesi, eğitim psikolojisi, okul psikolojisi, bilgisayar bilimleri, dil bilimi c- dinamik ölçme ve değerlendirme ile araştırmaya dayalı öğrenmeyi teşvik edici öğrenme ortamlarına odaklanan eğitim araştırmaları. Belirtilen alanlardaki araştırmalar ve görüşler çerçevesinde fen eğitimi programlarındaki görüşler yeniden şekillenmektedir. Özellikle son 50 yılda fen, öğrenme, fen-öğrenimi, fen kavramlarında dinamik değişimler göze çarpmaktadır. Tüm bu değişimler Amerikan ulusal fen eğitimi sisteminde ve bir çok ülkenin fen eğitimi programlarına yansımıştır. Araştırmaya dayalı öğrenme hedeflerine ulaşabilmek için k-12 fen eğitimi programlarına, müfredat çalışmalarında, öğretim yöntem ve tekniklerinde ve değerlendirme modellerinde önemli yansımaları söz konusudur. 1960-1970 yılları arasında NSES tarafından fen eğitiminde gerçekleştirilen ilk reform hareketlerinden sonra fen alanı “deneyim-tecrübe” yaklaşımından ”açıklamamodel geliştirme” yaklaşımına doğru bir geçiş söz konusudur. Bu yeni yaklaşımda öğrenme, bireysel pasif bir süreç olmaktan çıkarılıp, bireyin aktif olduğu ve sosyal sürecin dahil edildiği bir olgu halini almış bulunmaktadır. Yine fen öğretiminde öğrencinin davranışlarının ve yaptığı deneylerin yönlendirilme yerine öğrenicinin fikirlerine, bilgiyi edinme sürecine ve diğer öğrencilerle etkileşimlerine odaklanılmaktadır. Tüm bu yaklaşım değişimleri teknolojik gelişmelerle hızlanmakla birlikte yeni teorilerin bu sürece katkısı kaçınılmazdır (Duschl, Grandy; 2005). Okullarda fen öğretiminde araştırmanın önemini vurgulayan görüşün gelişiminde en önemli faktörlerden biri bilimsel gözlem alanındaki değişimlerdir. Son yıllarda yeni teknolojik gelişmeler ve bilimsel teoriler bilimsel gözlemin doğasında köklü değişimlere yol açmıştır. “Duyusal algı” görüşü yerine “teori temelli” görüşe 13 bırakmıştır. Ne gördüğümüz, neyi bildiğimizle ve nasıl baktığımızla yakından ilişkilidir ve etkilenmektedir. Dolayısıyla deneysel yöntemlerin dizaynı ve yorumlanmasında bilimsel teorilerin kaçınılmaz biçimde yönlendirici etkisi vardır (Duschl, Grandy; 2005). Yeni teknolojik gelişmeler ve öğrenme kuramları öğrenmeyi nasıl tanımlayacağımız, nasıl takip edeceğimizi etkilemektedir.”Bölgesel Bilgi Sistemleri” gibi bilimsel veri tabanları oldukça zengin bilgiler sunmakta, dolayısıyla araştırıcının kendisinin bilgi toplamasına gerek kalmamaktadır. Araştırmacı araştırmaya bilgi toplamak yerine bilgiyi seçmekle başlamaktadır. Bu yüzdendir ki fen eğitiminde veri toplama becerilerinin geliştirilmesi yerine verilerin detaylı biçimde incelenmesinin geliştirilmesi ön plana çıkmıştır. Tüm bu değişimler her seviyedeki fen eğitiminde olay ve olguların nasıl sürece dahil edileceği ve düzenleneceği boyutlarında yansımalara yol açmıştır(Duschl, Grandy; 2005). Tüm bu yaklaşımlar fen öğretiminde yeni bir modelin gelişimine yol açmıştır. Bu modelde öğrenmede dizayn etme, problem ve proje tabanlı etkinlikler merkeze alınmaktadır. Yine bu modelde, zorlayıcı içeriğin içine öğrencileri motive etmek ve tam öğrenmeyi sağlamak için 4-6 hafta boyunca öğrencinin tam katılımının sağlanacağı uzun ders aşamaları söz konusudur. Aynı zamanda öğrenmeyi desteklemek için bu süreç boyunca öğrencilerin düşünme süreçlerinin farkında olmalarını sağlayıcı işlemler gerçekleştirilir. Bu sayede öğretmen aşağıda belirtilen hedeflere ulaşmada öğrencilere ne tür geri bildirimler vereceği hakkında görüş geliştirebilir (Duschl, Grandy; 2005). . Bilimsel fikirlerin geliştirilmesi ve iletişimi Bilimsel muhakeme gücünün geliştirilmesi Bilimsel bilgi geliştirilmesi Belirtilen modelde öğrencilere kanıtlar ve izahlar arasındaki ilişkiyi inceleyebileceği zengin fırsatlar sunulmaktadır. Sonuçta araştırmalar sadece bilimsel içeriğin yapısına odaklanmamakta, kanıtların kazanımı ve değerlendirmesini destekleyici ve aynı 14 zamanda da dil ve muhakeme becerilerinin gelişimi desteklenmektedir. Fen eğitiminde gözlemlenen içerik/süreç yaklaşımının yerine “kanıt/açıklama” yaklaşımı okullarda fen öğretiminde araştırmanın rolü hakkında önemli yansımalara yol açmıştır (Duschl, Grandy;2005). “Aşamalı ders yaklaşımı”, kavram ve süreçlerin parçalara ayrıldığı “tek ders yaklaşımları” nın tam tersidir. Osborne ve Feyberg (1985) çoğu zaman öğrencilerin algıladığı ders amaçları ile öğretmenin o ders için planladığı amaçlarla örtüşmediğini dile getirmektedirler. Öğrenciler araştırmanın amaçlarını anlamazlarsa öğrenme adına olumsuz sonuçlar ortaya çıkabilmektedir (Schauble,Glaser, Duschl ve diğerleri;1995). Ne yazık ki okullarda “tek ders” yaklaşımı yaygın olarak benimsenmektedir. Oysaki fen öğretimi ve öğrenimi sürecine dizayn yaklaşımı, problem çözme yaklaşımı veya proje-içerik temelli yaklaşım dahil edilerek oldukça farklı sınıf öğrenme ortamları geliştirilebilir. Öğrenmeye, fen bilimlerine ve fen eğitimine yönelik araştırma sonuçlarını değerlendirdiğimizde aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir (Duschl, Grandy; 2005). 1- Eğitim ortamlarında bilimsel araştırmanın dahil edilmesi ve değerlendirilmesi süreçlerinde 3 temel alana odaklanılmalıdır. Bilimsel olarak gerçekleştirilen muhakeme süreçlerinde kavramsal yapılar ve bilişsel süreçler Bilimsel bilgilerin geliştirme ve değerlendirme süreçlerinde bilgi- kavramlarına ilişkin çerçevelerin kullanımı Bilginin sembolleştirilmesi, iletişimi, tartışma ve müzakere edilme süreçlerini şekillendiren sosyal süreç ve ortamlar 2- Fen eğitiminde araştırmaya dayalı öğrenme ve değerlendirme süreçleri aşağıdaki noktaların gerçekleştirilmesi ile gelişebilirler. Öğrenci merkezli öğrenme ortamlarını destekleyici öğrenme çevresi Entegre fen öğretimini destekleyici (geliştirici) öğretim tekniklerinin yukarıda belirtilen 3 alanda sergilenmesi. Yukarıda belirtilen 3 alanda öğrencilerin düşünme süreçlerini somutlaştırıcı etkinlikler. 15 Yukarıda belirtilen 3 alanda öğrencilerin düşünme ve öğrenmelerini takip edici ve dönüt verici değerlendirme yöntem ve teknikleri. Araştırmaya dayalı ve öğrencinin tam katılımının sağlandığı yaklaşım sayesinde anlaşılması zor bilimsel kavramların anlamlı öğrenmeleri, bilimsel düşünme ve muhakeme becerilerinin gelişimi, bilimsel bilgi ve iddiaların değerlendirilmesi için gerekli bilimsel bilgi ve fikirlerin oluşturulması ve iletişiminin gelişimini desteklemek mümkün olmaktadır. Belirtilen süreçte öğrencilerin doğal olaylarla yüzleşmeleri ve kanıtlar ile izahlar arasındaki bağı kurmaları en önemli noktadır. Bilişsel bilimlerce ortaya atılan model-temelli öğrenmenin kavramsallaştırma sürecinde üst düzey düşünme ve muhakeme gücünün alana has olduğu ve alanına göre özelleştiğini ortaya koymuştur (Bransford ve diğ,1990). Eğitim sürecinde gözleme önem veren yaklaşımda 4 tip bilgiden söz edilmektedir. Bildirimsel (ne biliyoruz) Süreçsel (nasıl biliyoruz) Şematik (niçin biliyoruz) Stratejik (düşünme hakkında düşünmek) Bu tür bilgi sınıflaması bize fen öğretiminde önemli bir dinamiğin gerekliliğini göstermektedir. Bu gereklilikte öğrencilerin düşünme süreçlerini gözlemlenebilir hale getirmek, somutlaştırmaktır. Teorilerin değişim süreçlerinin fen eğitimine uygulanması kavramsal değişim öğretimine odaklanmayı ortaya çıkarmıştır (Poster, Stirke, Hewson ve Gertzog; 1982). Robert Glaser (1995; Alıntı ; Dusch ve Grandy; 2005)) psikoloji çalışmalarındaki bulguların eğitim sürecindeki pratiklere etkisini incelediği kapsamlı çalışması sonucunda Kluhn’nun yaklaşımına ulaşmamıza ışık tutacak kapsamlı bir öğrenme kuramı oluşturmuştur. Kendisi öğrenme ortamlarının hazırlanması, oluşturulması ve yapısının belirlenmesine ışık tutacak yedi önemli bulguyu vurgulamaktadır. 16 1- Yapılandırılmış Bilgi: Öğretim sürecinde çeşitli bilgi ve beceri alanlarında muhakeme ve çıkarımlar yapılabilecek kavramsal yapıların geliştirilmesi teşvik edilmelidir (Glasser,1995). 2- Ön Bilgilerin ve Bilimsel Becerilerin Kullanımı: Öğrencilerin uygun ön bilgileri, yeni öğrenmelerini destekleyici ve geliştirici önemli bir bilişsel yetenek kaynağıdır. 3- Üstbiliş: Öğrencilerin kendi bilişsel süreçleri hakkında bilgi sahibi olmaları ve farkındalık düzeylerinin yüksek oluşu, bilgilerinin kullanım alanlarını algılamaları ve yeni durumlara adapte edebilmelerini geliştirir. 4- Bilgilerin Bağlamsal Çerçevede Sunumu ve Kullanımı: Öğrenciler bilgi edinmenin yansı sıra bilginin kullanım alanlarını ve uygulanabilirliğini yaşamalıdırlar. 5- Sosyal Katılım ve Sosyal Biliş: Bireylerin bilgi ve beceri edinimi ve içselleştirme süreçlerinde grup katılımları ve bilişsel yetenek modellerinin gözlemlendiği ortamlar oldukça etkin mekanizmalardır. Öğrencilerin öğretmenleriyle ve arkadaşlarıyla gerçekleştirmelerine olanak sağlayıcı öğrenme ortamları bilginin paylaşımını, kritik edilmesini ve üzerinde düşünülmesine fırsatlar sunmaktadır. 6- Öğrenciler İçin Bütünsel Ortamlar: Öğrenciler etkinliklerin anlamlarını ve amacını belirli yetenekler (yetiler) geliştirdikleri ölçüde anlarlar. Belirtilen yetenek ve yetiler ise daha kapsamlı ortam ve fırsatlar çerçevesinde desteklenen bilişsel becerilerinin dahil edildiği öğrenme fırsatları ile en etkin biçimde gelişir. 7- Düşünme Sürecinin Somutlaştırılması (Açık biçime getirilmesi): Düşünme sürecinin öğretmen ve öğrenciler için açık, net ve görünür hale getirilmesi sayesinde öğrencinin düşünme süreci incelenebilir, sorgulanabilir ve şekillendirilebilir. Bu da yapısalcı öğrenmenin etkin bir amacı olarak algılanmalıdır. Belirtilen noktalar birçok eğitim araştırmasının bulgularıyla desteklenmiştir (Brown,1992; Cobb,1994; Rogoff,1990). Çalışmalarında muhakeme sürecinin sosyal bir ortamla sürdürülebildiğini ortaya koymuştur (diSessa, 2000; Brawn, Collins ve Dorgid ; 1989). Yine muhakeme gücünün bağlamsal ve ortamla ilişkili olduğunu ) belirtmişlerdir (Edelson,Gordin ve Pea;1999 ;Alıntı; Duschl, Grandy; 2005). 17 Bilişsel, sosyal, gelişim ve eğitim psikologlarınca gerçekleştirilen bir çok araştırma sonuçlarına göre daha kapsamlı ve tutarlı çok boyutlu öğrenme teorisinin gelişimine olanak sağlamıştır (Bransford ve diğ,1999; Duschl, Grandy; 2005 ). Bu teorinin fen eğitimine yansıması ise öğrenme ortamlarında öğrencilerin akranları ve öğretmeleriyle birlikte muhakeme sürecini dil aracılıyla gerçekleştirmelerinin gerekliliği şeklinde olmaktadır. Yani öğrencilerin kanıtlar ve izahlar arasındaki ilişkinin sözel olarak karşılıklı diyaloglarla irdelenmesi yoluyla bilimsel iddiaların, modellerin değerlendirilmesi mümkün olabilmektedir. Günümüzde bilimsel bilginin anlaşılması, bilimsel araştırma yapabilecek yeteneneklerin gelişimi ve bilimsel araştırmanın doğasının anlaşılması sadece bilimin kavramsal çerçevesinin öğrenilmesi anlayışından öte bir yaklaşım gerektirmektedir. Bu yüzden laboratuarlar olduğundan fazla önemsenmektedir. Fakat laboratuarların fen eğitimindeki rolü geleneksel olarak uygulanan bildiklerimizin öğretilmesini sağlayıcı bir mekanizmanın ötesinde ele alınmalıdır. Fen öğreniminde kavram ve süreç öğreniminin vurgulanması fen eğitiminde laboratuarların model temelli rolünün tersine destekleyici, güçlendirici rolünü ön plana çıkarmıştır. Belirtilen yaklaşımda ilk önce kavram ve süreçler metinlerle ve yönergelerle sunulur. Daha sonra kanıtların kavramsal anlamayla arasındaki ilişkinin tutarlılığını onaylamak için gösterim ya da inceleme yapılır. Yukarıda belirtilen 4 tip bilgi yaklaşımında fen öğretimi modeller ve laboratuar deneylerinin amacı ”bildirimsel” bilginin kazanımının ötesinde yer almaları gerektiği belirtilmektedir. Öğrenme ve öğretme konulu bilişsel çalışmaların önemli yansımalarından biri de kavramsal anlamaların, pratiksel muhakemelerin ve bilimsel inceleme, araştırmalarının birbirinden ayrılmaz yetiler olduğudur. Bu yüzdendir ki öğrenme ve öğretmenin içeriğini, süreç, bilişsel ve manipulatif olgularda ayıran eğitim programları öğrencilerin bilimsel muhakeme becerileri geliştirmelerinde etkisiz kalacaktır. 18 Fen eğitiminde araştırmacı yaklaşımının rolünü ön plana çıkaran bulguların bazıları da öğrenme bilimlerinde etkin öğrenme ortamları konulu çalışmalardan elde edilmiştir. Belirtilen konudaki çalışmalar etkin öğrenme ortamlarının etkin ara bulucu ve dönüt stratejileri vasıtasıyla öğrenmenin teşvik edilip desteklendiği durumlar olduğunu ortaya koymuştur. Bruner,1993; Brown ve Campione,1994; Pea,1993; Goldman ve diğ, 2002; Sandoval ve Morrison, 2003 (Alıntı;Duschl, Grandy; 2005) öğrenme konusundaki araştırmalarda öğrenme için sosyal, bilgi ve kültürel bağlam ve ortamların önemini ortaya koymuşlardır . Günümüzde fen eğitiminde performansa dayalı değerlendirme yaklaşımı benimsenmektedir (Doran,Tamir,1992; Doran ve Jacobson,1990; Shavelson, Baxter ve Pine, 1992 ; Alıntı; (Duschl, Grandy; 2005).Aslında bu yaklaşım yıllar önce kullanılan pratiksel değerlendirme formatıyla oldukça örtüşmektedir (Hofstein, Lunetta, 1982; Lunetta & Tamir, 1979; Lunetta, Hofstein ve Giddings,1981; Tamir,1985). Derslerde laboratuar becerilerinin değerlendirilmesi çalışmalarında becerileri planlama, gerçekleştirme, veri analizleri ve sonuçları yeni ortamlara uygulama olarak sınıflandırmış, bölümlere ayırmıştır Doran, Boorman, Chan ve Hejaily (1993). Son yıllarda ise bölümlere ayırma yaklaşımı yerini müfredat, öğretim ve değerlendirme süreçlerinin entegrasyonu yaklaşımına bırakmaktadır. Millar ve Driver (1987) bilimsel süreçlerin sadece incelemelerle sınırlanamayacağını ileri sürmektedirler. Öğrencilerin ön bilgileri ve araştırmanın bağlamı öğrencilerin inceleme ve laboratuar etkinliklerini etkilemektedir. Hudson (1993) benzer şekilde fen eğitimcilerini tüm inceleme ve el etkinliklerinin ve pratik yaklaşımlarının görev ve izini anlama süreçlerini etkileyecek olan bilgisel içerikte gerçekleştiğini hatırlatmaktadır (Alıntı;Duschl, Grandy; 2005). Benzer şekilde Schwab (1962)’da bilimsel araştırmalarda, planlama, uygulama ve değerlendirme süreçlerinde rehberliğin önemini vurgulamaktadır. Deneylerin gerçekleştirilmesi ve hipotezlerin test edilme süreçlerinde bilgilerin iletişimi ve değerlendirmesini kapsayan fen müfredatının gerekliliği öne sürülmektedir. Süreçler fen öğretimi ve fenin doğasının öğrenimi için temel teşkil etmektedir. Tüm bu gelişmeler ışığında sosyal değerlerdeki değişmeler farklı değerlendirme araçlarının ve tekniklerinin ve formatlarının 19 gelişimine olanak sağlamıştır. Champagne ve Newell (1994) fen eğitiminde değerlendirme süreçlerinin değişen rolünün 3 tür performans kapasitesinin dahil edilmesi gerekliliğini öne sürülmüştür. 1- kavramsal anlama 2- pratiksel muhakeme 3- bilimsel inceleme. Bu bağlamda öğrencilerin muhakeme süreçlerinde değerlendirmenin nasıl ele alınması noktasında öneriler sunmaktadır. Performans değerlendirmenin rolünü 3 grupta toplamaktadırlar. 1- Geleneksel laboratuar deney çalışmalarını ve diğer kapalı uçlu soruları içeren akademik performans değerlendirmeler. 2- Gerçek hayata ilişkin, açık uçlu soruları ve görevleri içeren çalışmalar. Burada öğrencilerden soru oluşturması, deney dizayn etmesi ve veri analiz etmesi beklenmektedir. 3- Dinamik ve gelişimsel değerlendirmeleri kapsayan çalışmalar. Burada bir yıllık ve daha uzun süreli ders alımlarından sonra öğrencilerin geçen süre sonundaki tepkileri değerlendirilmektedir. Değerlendirmelerin amaçlarına ilişkin sosyal değerlerin ve fen bilimlerinin doğasına ilişkin değişimler fen bilimlerinde değerlendirme ve fen eğitiminde araştırmanın rolüne ilişkin yansımalara yol açmıştır. Kavramsal anlama, muhakeme ve araştırma becerilerinin entegrasyonunu vurgulayan performans değerlendirmeleri araştırma, fen öğretimi ve başarıya ilişkin olgularda yeni yaklaşım ve görüşlerin ortaya çıkmasına yol açmıştır (Duschl, Grandy; 2005). Son elli yılda laboratuarın fen eğitimindeki rolüne ilişkin değişim ve gelişmelere rağmen, sınıf ve etkili öğrenme ortamlarında öğrenme sürecinde dilin sahip olduğu önemli rolün farkına varılamamıştır. Oysa ki bilimsel araştırmaların temelinde birbiriyle yarış halinde olan teori metodoloji, amaç ve kanıtların etrafında oluşturulan tartışma ve münazaralar oluşturmaktadır. Belirtilen bu dil etkinlikleri fen bilimlerinin gerçekleştirilmesi ve öğrenilmesinde temel teşkil etmektedir. Bu süreçte en önemli noktayı 4-6 haftalık gerçekleştirilecek tam bir araştırma etkinliklerinde bilimsel araştırma literatüründeki verilere odaklanabilmektir. Bu sayede dilin pragmatik, anlamsal ve söz dizimi yapısının uygulama olanakları sağlanabilecek ve bilimin 20 anlaşılmasına olanak sağlanabilecektir. Liselerde araştırmaya dayalı eğitim ve bu süreçte laboratuarın rolüne ilişkin ana noktayı öğrencilerin veri toplama veya verilerini analiz etme ya da her ikisini gerçekleştirmelerine olanak sağlamasıdır. Laboratuar çalışmaları önemlidir fakat bu süreçte veri toplama ve ölçüm için ayrılan zaman verilerin analiz edilmesi ve model oluşturulması için zamanın dengelenmesi gerekmektedir. Laboratuarların rolü ders kitaplarında sunulan kavramların teyit edilmesi olmamalıdır. Lise döneminde laboratuarın rolü öğrencilerin becerilerinin, sorularının ve ilgilerinin ortaya çıkarılması olmalıdır. Fen öğretiminde araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımı çerçevesinde gerçekleştirilecek etkinliklerde öğrencilerin açıklamalarda bulunmaları, delilleri değerlendirmelerini içeren diyaloga dayalı tartışma süreçleri dahil edilmediğinde fen bilimlerinin doğasının temel unsurunu atlanmış ve öğrencilerin öğrenme süreçlerinin başarısızlıkla sonuçlanmasına yol açmış oluruz (Duschl, Grandy; 2005). . Fen eğitiminde araştırmaya dayalı öğrenme ve öğretme süreçleri epistemolojik amaçları bünyesinde barındırmalıdır. Bu amaçlar çerçevesinde süreçte neyi, nasıl biliyoruz ve biçimsel gerçek ve doğruların aksini iddia eden görüşlere göre niçin daha güçlü ve işe yarayıcı olduğuna odaklanılmalıdır. Evrensel fen eğitimi kültürel unsurlar içermekteyse fenin niçin hissiyata kapılmadan sırf akıl ve mantık kurallarına uyarak doğru sonuca varabilmeyi içerdiğini açıklayabilmeliyiz. Dolayısıyla fenin doğasında ve altında yatan değerlerin izahında farklılıklar söz konusudur. Benzer şekilde laboratuarların rolü konusunda kanıtların yapılandırılma süreci, kanıtların yorumlanması, muhakeme becerilerini içeren süreç konusunda (hangisi daha önemli, gerekli, hangisi öne çıkarılmalı) tartışılmaktadır. De Vries ve diğerleri (2002) yukarıda belirtilen yaklaşım çerçevesinde en önemli noktanın bilgisel diyalog ve etkinlikleri içeren ortamların sağlanması olduğunu ileri sürmektedirler. Bu ortamların sağlanmasında temel unsur öğrencileri bilgilendirici tartışmalarla yüzleştirmektir. Diğer bir ifade ile elde edilen sonuçların, modelin veya öngörülerin teorileri destekleyip desteklemediğinin incelenmesi gerekmektedir (Suppe,1998). Fen eğitiminde tartışmaların merkezi rolü hem psikologlarca (Kuhn,1993) hem filozoflarca (Siegel, 1995; Suppe, 1998) ve eğitim araştırmalarınca (Sandavol ve 21 Riser, 2004; Bell ve Linn, 2000; Driver, Newton ve Osborne, 2000) tarafından ortaya konulmuştur. Fakat öğrencilerin tartışma yeteneklerini geliştirici ve destekleyici ortamların gerçekleştirilmesi hiç de sanıldığı kadar kolay değildir. Öğretmenler çalışmalarında sadece hali hazırdaki bilgileri kanıtlamak için deneyler yapmamalı aynı zamanda olay ve olgulara eleştirel bakış açısıyla yaklaşıp yeni bilgilerin elde edilmesine olanak sağlayıcı imkanlar sunulmalıdır. Bu çalışmalar sürecinde sınıf ortamında ve laboratuarda karşılıklı iletişimi sağlayan ortamlar oluşturulmalıdır (Alıntı; Duschl, Grandy; 2005). 2.4. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME KURAMI ve BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİ ADÖ öğrencilerin, bilim insanın doğal ortamda nasıl çalıştığını anlamalarını, aktiviteler sırasında bilimsel fikirleri anlamayı ve bilgilerini artırmayı sağlar (NRC p.23, 1996). Öğrencilerin bilimsel süreç becerileri kazanmaları için 1960’lı yıllardan itibaren müfredatlarda değişikliklere gidilerek laboratuar etkinlikleri fen öğretiminin merkezinde yer almaya başlamıştır. Bilimsel süreç becerilerinin fen eğitiminin her düzeyinde müfredatlarda yer alması bir çok eğitmen tarafından dikkate alınmıştır (Schwab1962,Gagne1965, Renner 1966, Herron;1970, NSTA;1971, Okey;1972, Padilla;1980, Deboer;1991, AAAS;1993, NRC;1996). Bir çok ulusal fen programlarında bilimsel işlem becerileri fen derslerinin temel amacı olarak alınırken başlangıçta aktiviteler özellikle laboratuar çalışmalarının bu beceriler doğrultusunda verilmesi öngörülmüştür. 1980 yıllarda yapılan çalışmalarda gösteri deneyleri, anlatım yöntemleriyle yapılan geleneksel derslerle, öğrencinin aktif katılımıyla gerçekleşen, deneylerin yapıldığı öğrenci merkezli dersler karşılaştırılmıştır. Öğrenci merkezli yapılan derslerin sonucunda bilimsel işlem becerilerinin öğrencilerde yüksek düzeyde kazanıldığı tespit edilmiştir (Curbelo 1985, Awoidi 1984, Ohanenye 1986). 22 Bilimsel süreç becerilerinin basamakları da tarihsel süreçte ülkelere ve yapılan çalışmaların sonuçlarına göre değişikliklere uğramıştır. Bu değişiklikler, bilimsel süreç becerilerinin basamak sayısı, süreçlerin temel ve bütünleştirici olarak ayrılması ve becerilerin öğrencilerin bilişsel gelişimlerine göre tanımlanmasıdır. Burada öncellikle bugüne kadar yurt dışında ve yurt içinde belirlenen bilimsel süreç becerilerinin neler olduğu ve bu becerilerle ilgili açıklamalara yer verilecek daha sonra ise yapılan çalışmalarda ortaya konulan sorunlar belirtilecektir. 1993 yılında Proje 2061 (AAAS) de bilimsel süreçlere benzer olarak değerler ve tutumlar, ölçüm ve kanıtlar, iletişim becerileri olarak 3 ana kısımda yer verilmiştir. Bilimsel süreç becerileri 1997 de Ulusal fen eğitimi standartlarında (NSES), soru sorma, planlama ve düzenleme, veri toplama, verileri kullanma, verileri inceleme ve açıklama, bilimsel araştırmayı planlama olarak belirtilirken, CSF (California State Framework) tarafından gözlem, açıklama, karşılaştırma, sıralama, sınıflandırma, ilişkilendirme, sezdirme, uygulama olarak belirtilmiştir. FOOS projesinde (Ak: Harlen,1997) ise gözlem, açıklama, karşılaştırma, organize etme, ilişkilendirme, sezme ve uygulama olarak belirtilmiştir. Tablo 2.1. Harlen ve Jelly (1997) Bilimsel Süreçler ve Açıklamaları (www.nsf.gov) Gözlem yapma Dikkatlice bakma, notlar alma, benzerlik ve farklılıkları karşılaştırma Soru sorma Gözlemler hakkında soru sorma, araştırma için sorular sorma Hipotez kurma Gözlemler sonucunda açıklamalar yapma Tahminde bulunma Olaylar hakkında gözlemlere dayalı önerilerde bulunma Araştırma Planlama, veri toplama,ölçme, değişkenleri kontrol etme Yorumlama Bulgular doğrultusunda sentez yapma, yorumlama Açıklama Sözlü, yazılı veya görsel olarak bilgilerini diğerleri ile paylaşma Turgut ve diğ (1997) bilimsel süreç becerilerini 3 bölüme ayırarak aşağıdaki tabloda görüldüğü gibi her bölümü kendi içinde tanımlamışlardır. 23 Tablo 2.2. Bilimsel Süreç Becerileri (Turgut ve diğ, 1997) Temel Süreçler Deneysel Süreçler Gözlemleme Hipotez kurma ve yoklama Sınıflama Değişkenleri belirleme ve kontrol etme Ölçme ve sayıları Yaparak(işe vuruk) tanımlama kullanma Uzay ve zaman Model yaratma ilişkilerini kullanma Yordama Deney düzenleme ve yapma Önceden kestirme Orlich ve diğ (1998) de ADÖ ‘nün kapsadığı bilimsel süreç becerilerini şu şekilde belirtmişlerdir: 1- Gözlem yapmak: Nesneleri ve nesnelerin özelliklerini tanımlama, kontrollü gözlem yapma ve bunları sıraya dizme 2- Sınıflandırma: gözlemleri sınıflandırma veya kodlama yapma 3- Sonuç Çıkarma: gözlemler sonucu genel bir sonuç çıkarma, bu sonucu deneme için durumlar yaratma 4- Sayıları Kullanma: matematik işlemleri kullanma 5- Ölçüm Yapma: sıcaklık, alan hacim, ağırlık gibi ölçümler yapma 6- İlişki Kurabilme: hareket ve yön ilişkisi gibi 7- Sentez yapma: yazılı ve sözlü raporlarda grafik veya diyagramları kullanma. 8- Tahmin Etme: verilerden tahminler yapma. 9- Tanımlar yapma: yeni problemler için kullanılan veya kullanılmayan yeni tanımlar yapma. 10- Hipotez Kurma: tahminler, gözlemler, veriler sonucu hipotez kurma. 11- Verileri Yorumlama: hipotezi verilerle destekleme. 12- Değişkenleri Kontrol Etme: Bağımlı ve bağımsız değişkenleri belirleme tespit etme, deneyi bunlara göre planlama. 13- Deney yapma: problem, hipotez, tahminler doğrultusunda deney yapma. 24 Arslan (1998) de bilimsel süreç becerilerini; gözlem yapabilme, açıklama yapabilme, tahmin yapabilme, soru sorabilme, araştırma yapabilme, iletişim kurabilme, planlayarak üretebilme, yeni fikirlere açıklık, öğrenmeye meraklı oluş, gerçekliklere oryante olabilme, kanıtlara saygı duruş, kanıtların ışığında düşüncelerini geliştirmeye istekli oluş, eleştirel düşünebilme, öğrenme sürecinde risk alabilme, görüşlerini savunabilme, başkalarının görüşlerini savunabilme olarak sıralamıştır. Friedl ve Koontz (2001) de analiz etme, sınıflandırma, veri toplama, karşılaştırma, açıklama, değişkenleri kontrol etme, gösterme, tanımlama, hesaplama, sonuç çıkartma, değerlendirme, deneme, teori oluşturma, genelleme, verileri grafiğe dökme, sezme, ilişkilendirme, yorumlama, ölçme, gözlemleme, tahminde bulunma, soru sorma, verileri kaydetme, kanıtlama şeklinde sıralamışlardır. Tablo 2.3. Bilimsel Süreç Becerileri (Çepni ve diğ; 2005) Temel Beceriler Gözlem yapma, ölçme, sınıflandırma, verileri kaydetme,sayı ve uzay ilişkisi kurabilme Nedensel Beceriler Önceden kestirme, değişkenleri belirleme, sonuç çıkarma Deneysel Beceriler Hipotez kurma, model oluşturma, deney yapma, değişkenleri değiştirme ve kontrol etme, karar verme 1994 ten itibaren ilk ve ortaöğretim fen eğitiminde ADÖ uygulamalarında bilimsel süreçlerin kazandırılması uygulamalarında iki temel sorun ortaya çıkmıştır. Bunlar aktivite ve deneysel uygulamalar sonucunda öğrencilerin fen kavramlarını öğrenmediği ve süreç becerilerinde belirtilen bazı kriterlerin öğrencilerin yaşa bağlı bilişsel gelişmelerine uygun olmadığıdır (Germann, Aram, Burke,1996; Alıntı: Key, Bryan;2001). 11 yaşındaki öğrencilerde gözlem yapma, verileri kaydetme, tek bir değişkeni tanımlayabilme yeteneğine sahipken verilerden anlamlı bir grafik oluşturma, birden fazla değişkenle doğru deney düzeneği kurmada başarısız olmuşlardır (Duggan, Johnson, Gott;1996). Mertz (1995), küçük yaş grubundaki öğrencilerin sentez düzeyinde zorlandıklarını, yapacağı deneyin amacını anlamayan, deney yapma deneyimi olmayan öğrencilerin ADÖ’de motive olamadıklarını belirtmiştir. Öğrencilerin bilim insanından farklı olarak ADÖ aktivitelerini yapmada 25 farklı amaçları olduğu, farklı anlamlar yüklediği ve farklı motivasyona sahip olduklarını belirtmişlerdir (Rath, Brawn;1996). Keys (1998), öğrencilerin deneysel araştırma yerine kitaplardan araştırma yapmayı tercih ettiklerini, bu bağlamda yapılacak aktivitelerin sorusu, amacı ve verilerinin öğrencilerde keşfetmeye motive edecek şekilde planlamasının önemini belirtmiştir. 2000 yılında gerçekleştirilen Amerikan Ulusal Fen Standartlarında bu sorunlar dikkate alınmış ve bilimsel süreç becerileri ADÖ becerilerinin içine alınmıştır. ADÖ’de öğrenci aktiviteleri gerçekleştirirken aynı zamanda fen kavramlarını öğrenmeli, eleştirel düşünmeyi ve becerilerini geliştirmelidir (NSES,s.1-2 ; 2000). Buna göre standartlarda bilimsel işlem becerileri ve fen kavramlarını anlama becerileri, ADÖ becerileri başlığında her düzeye göre belirlenmiştir (NSES, s.18-19; 2000). Öğrenciler bilim insanın nasıl çalıştığını model olarak aldığında bilimsel ADÖ becerilerini geliştireceklerdir (Byee, Scotter, 2007). Bu beceriler anaokulundan lise son sınıfa (12) kadar belirtilirken becerilerini düzey artıkça kompleksleştiği görülür. Bu beceriler 4.sınıf öğrencileri için; a) Nesneler, organizmalar ve olaylar hakkında soru sorma b) Basit araştırmalar planlama c) Basit alet ve araçlar kullanılarak veri elde etme d) Verileri kullanarak sonuçları açıklama e) Araştırma sonuçlarını ilişkilendirmek olarak belirtilmiştir. 5-8 düzeyinde ise; a) Bilimsel araştırma ile cevaplanabilecek sorular sorma b) Bilimsel araştırma planı yapma c) Kitap ve diğer kaynaklardan veriler toplama, verileri yorumlama d) Tanımlar, açıklamalar, tahminler, modeller geliştirme e) Kanıtlar ve olaylar arasındaki ilişkiyi kurarken eleştirisel ve mantıksal düşünebilme f) Alternatif açıklamalar ve tahminleri analiz etme h) Bilimsel işlemleri gerçekleştirme ı) Araştırmanın her basamağında matematiği kullanma olarak verilmiştir. 26 Yukarıda da görüldüğü gibi 4 . sınıfta verileri kullanarak sonuç çıkarma yer alırken ortaokuldaki öğrencilerden olaylar arasında ilişki kurma, eleştirel düşünme, analiz etme becerileri yer almaktadır. MEB İlköğretim Fen ve teknoloji programına (2005) 6, 7 ve 8.sınıf düzeyi için bilimsel süreç becerileri kazanımları; gözlem, karşılaştırma-sınıflama, çıkarım yapma, tahmin, kestirme, değişkenleri belirleme, hipotez kurma, deney tasarlama, deney malzemelerini, araç ve gereçlerini tanıma ve kullanma, deney düzeneği kurma, değişkenleri kontrol etme ve değiştirme, işlevsel tanımlama, ölçme, bilgi ve veri toplama, verileri kaydetme, veri işleme ve model oluşturma, yorumlama ve sonuç çıkarma, sunma olarak belirtilmiştir. MEB İlköğretim Fen ve Teknoloji dersi programında (2005) 6,7 ve 8.sınıfta öğrencilere kazandırılacak bilimsel süreç becerilerini şu şekilde belirtilmiştir. Tablo 2.4. Bilimsel Süreç Becerileri (MEB;2006) GözlemKarşılaştırma – sınıflamaPLANLAMA VE Çıkarım yapma BAŞLAMA Tahmin Kestirme Değişkenleri belirlemeHipotez kurma Deney tasarlama Deney malzemeleri ve araç- gereçlerini tanıma ve kullanma UYGULAMA Deney düzeneği kurma Değişkenleri kontrol etme ve değiştirme İşlevsel tanımlama ÖlçmeBilgi ve veri toplama Verileri kaydetmeVeri işleme ve model oluşturma ANALİZ VE Yorumlama ve sonuç çıkarma SONUÇ ÇIKARMA Sunma 1- PLANLAMA VE BAŞLAMA a-Gözlem: Gözlem, herhangi bir duyu organını kullanarak bir nesnenin ya da olayın özelliklerini belirlemektir. Beş duyuyu kullanarak verilerin toplandığı bir süreçtir. 27 Bilim, gözlemle başlar ve her zaman, önceki bilgi birikimini temel alır. Gözlem hayat boyu süren bir etkinliktir. Öğrencilerin gözlem yaparak maksimum bilgi kazanmaları için öğretmen öğrenme ortamını en iyi bir şekilde düzenlemelidir. Öğretmen uygun sorularla öğrenciye gözlem yapmada yol göstermelidir(YÖK). Öğrenci gözlem için uygun ve gerekli araç gereci seçip bunları beceriyle kullanır (MEB;2006). ADÖ uygulamalarında öğrencilerin yaşam boyu iyi birer gözlemci olması için öğretmenlerin rehberliğinde etkili gözlem becerileri kazanırlar. Tablo 2.5. Bilimsel Gözlemin Kısımları Plan Önemli şeyleri gözden kaçırmamak veya gereksiz yere gözlemi tekrarlamamak için gözlemlere rehberlik edecek plan kullanmak. Duyular Derinlemesine, kapsamlı ve anlaşılır bilgi toplamak için tüm duyuların ve araç gereçlerin kullanılması. Ölçümler Nitel gözlemleri desteklemek için önemli verilerin ölçülmesi. Değişenler Nesnedeki veya sistemdeki değişimlerin gözlemlenmesi. Sorular Gözlem yaparken zihnin açık, meraklı, çelişkilere karşı dikkatli olmak ve yeni gözlem ve bilgileri için soru sormak İletişim Gözlemlerin cümlelere, diyagram, şekil grafik gibi materyallerle kaydedilmesi, (Carin ve Bass; 2001) b- Karşılaştırma- Sınıflama: Nesneleri sınıflandırmada kullanılacak nitel ve nicel özellikleri belirler. Nesneler ve olaylar arasındaki belirgin benzerlikleri ve farklılıkları saptar. Gözlemlere dayanarak bir veya birden fazla özelliğe göre karşılaştırmalar yapar. Benzerlik ve farklılıklara göre grup ve alt gruplara ayırma şeklinde sınıflamalar yapar (MEB;2006). Canlı ve cansız varlıklar bazı ortak özelliklerine göre kendilerine özgü gruplara ayrılmıştır. Bu yolla öğrenciler önceki bilgileri ile yeni karşılaştıkları kavramlar arasında ilişki kurabilmektir. Gruplamaların veya sınıfların bir sistemi ya da metodu vardır. Bu gruplamalar, önceden tanımlanmış 28 özellikler veya özellikler kümesine göre yapılırlar. Böyle bir gruplandırmayı öğrenciler, kendi kendilerine geliştirebilirler. Böylece karmaşık bir sistemi veya olayı, öğrenciler, sınıflama yaparak belli bir düzene getirirler. Ancak bu zihinsel bir beceridir ve zaman içerisinde deneyimle geliştirilir. c- Çıkarım yapma: Olmuş olayların sebepleri hakkında gözlemlere dayanarak açıklamalar yapar (MEB;2006). Çıkarım yapmanın üç temel bileşeni gözlem sonuçları, ön bilgi ve deneyimler, ve yorumlardır (Carin ve Bass; 2001). d- Tahmin: Gözlem, çıkarım veya deneylere dayanarak geleceğe yönelik olası sonuçlar hakkında fikir öne sunar (MEB;2006). e- Kestirme: Olay ve nesnelere yönelik kütle, uzunluk zaman sıcaklık ve adet gibi nicellikler için uygun birimleri de belirterek yaklaşık değerler hakkında fikirler öne sürer (MEB;2006). f- Değişkenleri Belirleme: Bu süreç farklı koşullarla değişen veya sabit kalan bir olayın elemanlarının veya bileşenlerinin özelliklerini tanımayı içerir. Değişkenleri belirlemek, deneyi etkileyebilecek bütün etkenleri ifade etmektir. Bununla beraber, öğrenciler neden ve sonuç ilişkisi kurabilme yeteneği kazanıncaya kadar bu etkinliği yapmakta zorlanabilirler. Değişkenleri belirleme süreci deney yapmada merkezi bir role sahiptir. Değişkenleri tanımlama ve test etme, araştırma süreçleri için çok önemlidir. Değişkenleri tanımlamakta kontrol edilmesi ya da sabit tutulması gereken verileri tanımlama çok önemlidir. Bu beceri, yansız test deneylerini tasarlamak veya yönetmek için gereklidir (YÖK;1997). 2-UYGULAMA a- Hipotez kurma: Hipotez kurma ve yoklama Hipotez doğruluğu ispatlanmamış bilimsel varsayımlara dayanan önerme olarak bilinmektedir. Hipotezler genellikle yasaları veya teorileri oluşturmak için kullanılırlar. Hipotez bir deney üzerine odaklanır. Aynı zamanda hipotez, deneyi yaparken kullanılacak yöntem hakkında da bir ipucu verir. Hipotez gözlemler sonucu elde edilen verilere dayanmalı ve test edilebilir olmalıdır. Hipotez, bir problemin incelenme yöntemini geliştirilmesi için bir başlangıç noktasıdır. Hipotezi oluştururken, öğrenci basit ve test edilebilir bir önerme yapar. Bu süreç becerisi ile ilgili bazı sorular şunları içerir: Niçin evdeki bir odanın havası diğerinden daha ılık olur? Bir binanın tepesinden bırakılan nesnelerin düşme hızını hangi elemanlar 29 etkiler? Bir insanın koşma hızını etkileyen etkenler nelerdir? Yüksek tavanlı bir odada balonun yükselmesi için hangi etkenler işin içine girer? Açısal momentumun hızına etki eden elemanlar nelerdir? b-Deney tasarlama: Kurduğu hipotezi sınamaya yönelik bir deney önerir. c-Deney malzemeleri ve araç- gereçlerini tanıma ve kullanma; Basit araştırmalarda gerekli malzeme, araç gereçleri seçerek emniyetli ve etkin bir şekilde kullanır (MEB;2006) d- Deney düzeneği kurma: Tasarlanan ve seçilen malzemelerle öğrencilerin kendi deney düzeneklerini kurmasıdır. e- Değişkenleri kontrol etme ve değiştirme: Hipotezle ilgili olan değişkenlerin dışındaki değişkenleri sabit tutar. Bağımsız değişkeni değiştirerek bağımlı değişken üzerindeki etkisini belirler (MEB;2006). Bu süreçte değişkenlerin farklılaştırılması için sorular sorularak yeni deneylerin yapılmasına yol açılır ve böylece fen daha somut ve anlaşılır hale getirilir. Genellemeler yapmak için değişkenler arasındaki ilişkileri inceleyen çok sayıda araştırma yapmak gerekir. Kontrol deneyleri, tekrar edilebilir veriler ve geçerli sonuçların araştırılmasında önemli bir araçtır. Bununla beraber, her zaman bütün değişkenleri tam olarak kontrol etmek çok zordur. Çoğunlukla insan davranışı içeren deneylerde ufak bir değişim bile oldukça farklı sonuçlar doğurur. Değişkenleri kontrol etmek bütünleştirici bir süreç olup, diğer bir çok süreçleri birbirine bağlar. Değişkenler net bir şekilde tanımlanabildiğinde ve kontrol edilebildiğinde daha iyi sonuçlara ulaşabilir. Bu süreçte amaç bir değişkeni değiştirerek diğer değişkende buna bağlı olarak meydana gelen değişimleri incelemektir. Aynı zamanda diğer birçok değişken de belirlenmeli ve sabit tutulmalıdır (kontrol edilen). Bunun yapılmasının nedeni diğer değişkenlerin sonucu etkileyebilme olasılıklarını ortadan kaldırmaktır. Öğrenciler çoğunlukla değişkenleri kontrol etmede zorluk çekerler. Bu, öğrencilerin bilişsel gelişim düzeyinden kaynaklanmaktadır. Öğrenciler 13-15 yaşına kadar bile iki ya da daha fazla değişkeni aynı anda değiştirmekte bir sakınca görmezler. f- İşlevsel Tanımlama: Değişkenlerin birden fazla anlama gelebileceği, sınırları tam çizilmemiş durumlarda araştırmanın amacına (hipotez) uygun değişkenleri kesin olarak ve ölçme kriterleri ile birlikte tanımlar (MEB;2006). 30 g- Ölçme: Ölçme, en basit seviyede kıyaslama ve saymadır. Doğrusal boyutların ölçülebilir niteliklerini, hacmi, zamanı ve kütleyi tanımlamak için standart ve standart dışı birimlerin kullanımını kapsar. Ölçme bilgisi öğrenmede kritik bir etkendir ve deneyim olmadan gelişemez (YÖK;1997). Cetvel, termometre, tartı aleti ve zaman ölçer gibi ölçme araçlarını kullanarak belirler. Büyüklükleri birimleri ile ifade eder (MEB;2006). Ortaöğretimin sonunda öğrenci; ölçüm aletini nasıl kullanacağını, ölçüm birimlerini, gerektiğinde ölçümlerin ondalık olarak belirtilmesi, ölçüm değerlerini arasındaki ilişkiyi kavrama becerisi kazanmalıdır (Carin ve Bass; 2001). h- Bilgi ve Veri toplama: Değişik yararlanarak bilgi ( çevrede ,sınıfta gözlem ve deney yaparak, fotograf, kitap, harita veya bilgi ve iletişim teknolojilerini kullanarak) toplar. Kurduğu hipotezi sınamaya yönelik nitel veya nicel veriler toplar (MEB;2006). 3- ANALİZ VE SONUÇ ÇIKARMA a- Verileri kaydetme: Öğrenci, deneylerden sonuca varmak için verilen deneyleri bizzat yaparak öğrenmelidir. Bu süreçte, öğrenci niteliksel ve niceliksel birçok veri elde eder. Görünürde sadece bir nesnenin özelliklerini saysa veya tanımlasa bile, öğrenci aslında veriler üretmektedir. Bu veriler, çizelgeler, resim, çizim, tablolar, grafikler, histogramlar, modeller veya diğer düzenleyici biçimlerle kaydedilir. Toplanan verilerden tanımlar ve açıklama yapmak konuyla doğrudan ilgilidir. Buluşların rapor halinde yazılması tüm bilimsel çalışmaların hedefini oluşturur (YÖK;1997). b- Veri işleme ve model oluşturma: Deney ve gözlemlerden elde edilen verileri derleyip işleyerek gözlem sıklığı dağılımı, çubuk grafik, tablo ve fiziksel modeller gibi farklı formlarda gösterir. Grafik çizmeyle ilgili kurallara uyar (MEB;2006). Bu süreç, bilgileri ya da verileri grafik şekil veya tablolarla en çok duyu organına hitap edecek şekilde düzenlemeyi içerir. Aynı verileri incelemek için çeşitli yollar vardır. Örneğin bir buz küpünün erimesi grafikle, şekille, üç boyutlu nesneyle, görüntü kaydıyla, çizelgeyle, fotoğrafla veya çizimle gösterilebilir. Bu süreç becerisi öğrencilerin verileri karar vermeye (hazırlamasını) sağlar. 31 yardımcı olacak şekilde işlemesini c- Yorumlama ve sonuç çıkarma: İşlenen verileri ve oluşturulan modeli yorumlar. Elde edilen bulgulardan desen ve ilişkilere ulaşır (MEB,2006). Bu süreç, basit bir gözleme anlam vermekten bir grafikteki veriler için bir açıklama yazmaya kadar değişir. Bu süreç deneylerden elde edilen ilişkileri eğilimleri veya yapıları görme becerisidir. Bu beceri anlamlı sonuçlar çıkarmayı mümkün kılar. Yorumlamayı veya hatırlamayı kolaylaştırmak için veriler genellikle bir grafik veya çizelge şeklinde düzenlenir. Bu veriler ya da veriler hakkındaki sorular da yeni deneylere yol açabilir. Bu, yorumlamadan çıkan sonuca bağlıdır. Bu süreçte, verileri gözden geçirip düzeltme veya bazı temel işlemleri tekrarlamak gerekli olabilir. Bir deneyin tekrarlanmasını gerektirecek olan da bu yorumlardır (YÖK;1997). d- Sunma: Gözlem ve araştırmaları ve elde ettikleri sonuçları sözlü, yazılı veya görsel malzeme kullanarak uygun şekilde sunar ve paylaşır (MEB;2006) Johnson, Johnson,Smith (1998) bilimsel süreçlerin neler olduğunun dersin başında öğretmenin açıklaması, tanıtması ve örnekler üzerinde öğrencilere sunması gerektiğini belirtmiştir. Krantz, Barrow (2006), 5E modeli kullanarak gerçekleştirdiği çalışmada ADÖ becerilerini kazandığını tespit ederken, Hsieh (2006), öğrencilerin deney yaptıkça ADÖ becerilerini geliştirdiğini açıklamıştır. Ardaç ve Muğaloğlu (2002) 7.sınıf öğrencilerinde bilimsel süreç becerilerinde değişkenler arasındaki ilişki ve iki değişken arasındaki ilişkiyi belirleyebilme kazanımlarının tespit edilmeye çalışılmıştır. Çalışmada deneylerin bilimsel süreçlerin belirlenerek yapıldığı deney grubu öğrencilerde süreç becerilerinin kazanımlarında artış görülmüştür. Wilke ve Straits (2005) yaptığı çalışmada ADÖ çalışmaları sırasında bütün öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini kazanması beklendiğinin oysa bir öğrenci çok iyi analiz etmeyi başarırken deney düzeneği kurmada başarısız olabildiği yada deney düzeneğini kuran öğrencinin verileri kaydetmede başarısız olduğunu belirtirken becerileri tümünün bir arada verilmesi yerine ADÖ ile BSB harmanlamış ve 32 geliştirilmiş olarak tek bir becerinin verilmesi tavsiye edilmektedir. Bir beceri üzerinde odaklandığında problem olan zaman, ön hazırlık, geri dönüşümün yavaş olması sorunlarının da çözüleceğini belirtmiştir. Ayrıca bilimsel süreç becerilerinin kavramlarla harmanlanmış olarak verilmesinin süreç becerilerinin kazanılmasında daha etkili olacağını savunmuşlardır. Günümüz teknoloji ve bilgi toplumunda, bilim insanlarının çalışmalarını uygulayarak öğrenen, işbirliği içinde fikirlerini paylaşmayı ve başkalarının fikirlerini dinlemeyi öğrenen öğrenciler yetiştirmede önem kazanan bilimsel süreç becerileri ihtiyaçlara, öğretim programına, ülkelere ve bilişsel düzeye göre farklı sayıda maddeler içermesine rağmen özünde bilimsel düşünmeyi, bilimsel çalışmayı öğrenme olanağı sağlarken bilim insanı olmayı motive eder. 2.5. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME MODELİ VE KAVRAMSAL DEĞİŞİM Yaşantı sürecindeki deneyimlerimiz sonucunda iki veya daha fazla varlığı ortak özelliklerine göre bir arada gruplayıp diğer varlıklardan ayırt ederek zihnimizde bir düşünce biçimi olarak depolarız. Bu düşünce birimlerine kavram denir (Çepni; 2005). Kavramlar tanımla öğretilebilecek bilgi parçaları değildir. Bu nedenle kavramların öğretimi konusunda yapılan en önemli hatalardan birisi kavramların sadece tanımla öğretilebileceğine inanılmasıdır. Öğrencilerin kendi hipotezini kurma ve bu hipotezlerini test etmeleri sağlanırsa ve kavramlar somutlaştırılarak öğretilmeye çalışılırsa kavram gelişimini sağlamak kolay olur (Çepni; 2005). Roth ve Carnier (2006) TIMSS (1999) sonuçlarına göre fen dersinde başarılı olmuş Çekoslovakya, Japonya, Avustralya, Hollanda ve Amerika’daki fen dersleri karşılaştırılmıştır. Rasgele seçilen 8.sınıf fen derslerindeki toplam 100 adet video görüntüleri veri olarak kullanılmıştır. Amerika dışındaki ülkelerin fen derslerinde kavram üzerinde odaklandığını ve öğrenciyi motive edecek stratejilere sahip oldukları saptanmıştır. Oysaki Amerika’da fen derslerinin oldukça fazla çeşitlilikte 33 gerçekleştiği ve kavramların derslerin merkezinde olmadığı, hatta hiç kullanılmadığı, tamamen öğrenciyi aktif kılma üzerine gerçekleştiği tespit edilmiştir. Çekoslovakya’da derslerde deney ve aktivitelere çok az yer verildiği ve bunlara ayrılan süreninde çok az olduğu görülmüştür. Derslerde bir önceki dersteki kavramların sorgulandığı tekrarla başlandığı ve bununda öğrencilere sözlü değerlendirme olarak yapıldığı görülür. Gösteri deneyi veya tahtaya çizilen model ile molekül kavramı açıklanırken, öğrencilerden tahtaya kalkarak çizim yapmaları ve dersin sonunda konun özetlenmesi şeklinde dersler yapılmaktadır. Japonya’da ise teorik bilginin az kullanıldığı ancak ADÖ ile beraber bir veya birkaç kavramın gözlem, veri toplama, görsel sunu ile desteklenerek derinlemesine verildiği tespit edilmiştir. Önce öğrenciler bireysel veya grup halinde tartışmış, kendi deneysel sonuçlarını belirtmiş daha sonra öğretmen ana kavramların üzerinde durmuştur. Avustralya’da ise dersler günlük yaşamadan örneklerin kullanıldığı sorularla başlar, çok az kavram verilerek ADÖ aktiviteleri gerçekleştirilir. Aktiviteler sonunda hipotezler ile kanıtlar arasında bağlantı kurularak kavramlar derinlemesine işlenir. Hollanda’da ise fen kavramların öğrenilmesinde kitaplar ve ev ödevlerinin kullanıldığı yani fen derslerinde kavramlar ve organizasyonun öne çıktığı görülmüştür. Derslerde ise ödevlerde yapılabilen ve yapılamayan soruların tartışılması şeklinde işlenirken ilginç olan öğrencilerin kavramlara karşı motive olmalarıdır. Amerika’daki fen derslerini değişken kelimesinin en iyi tanımladığı birçok eğlenceli aktivitenin tasarlandığı derslerde en önemli unsurun öğrencinin aktiviteye katılımı olduğu ancak eksik olanın aktivitelerin fen kavramlarıyla bağlanmadığı görülmüştür. Örneğin derste roket yaptırılmış ancak ne kuvvet ne de sürtünme hiçbir kavramdan bahsedilmemiş. Sonuç olarak Hollanda öğrencilerinde bilgiyi kendi öğrenme sorumluluğu kazandırırken, Japonya ve Avustralya’da öğretmenlerin dikkatli düşünerek geliştirdikleri kavramlar basitten karmaşığa doğru bağlantılar kurularak ve aktivitelerle desteklenerek verildiği, Çekoslovakya’da ise teori ve kavramaların ağırlıkla verilmesine karşın, sözlü tekrarlar, değerlendirmeler yapılarak ve öğrenciler gruplar halinde çalışarak fen derslerinin yapıldığı görülmüştür. Tüm bu değerlendirmeler sonucunda Amerika’daki fen dersi öğretmenlerine; temel bir öğrenme amacı belirlemeleri, sorular ve öğrenme amaçlarına odaklanan bir iletişim kurulması, öğrenme amacıyla eşleşen kavram 34 sunulması, öğrenme amacıyla eşleşen aktivitelerin seçilmesi, aktiviteler ile kavramlar arasında bağlantı kurulması, öğrencilerin önemli fikirlerini öne çıkartarak bu fikirler arası bağlantı kurulması, önemli fikirlerin özetlenip sentezlenmesi önerilmektedir. Japonya ve Avustralya’da ADÖ özgürce gerçekleştirdikten sonra öğretmenler deney sonuçları ile fen kavramları arasındaki ilişkiyi açıklamaları Amerika’daki fen derslerinde eksik olan kısım olarak tespit edilmiştir. Ayrıca fen kitaplarında kavramların sadece sayfa kenarlarında veya aktivitelerin sonunda açıklandığı, konun amacıyla aktiviteler arasındaki bağlantının çok az veya hiç yer almadığı tespit edilen bir diğer eksikliktir. Amerika’da öne çıkan sadece aktivitelerle fen kavramlarının öğrenilmediği sorunu bir çok araştırmada ADÖ uygulamalarının fen kavramlarının öğrenilmesini sağlamadığı şeklinde yorumlanmıştır. Ancak bu problemin temeli ADÖ ‘nin tam olarak anlaşılmaması yatmaktadır. Chaney (1995), Darling, Hammond ( 2000), Druva ve Anderson (1983) öğretmenlerin kavram bilgisi yeterliliği ile öğrencilerin kavramları öğrenmesi arasında pozitif bir korelasyon olduğu tespit ederken, Ingersoll (2003) ise Amerikada’ki fen öğretmenlerinin % 42 sinin master derecesine sahip olduğunu vurgulayarak başarısızlığın temelinde öğretmenlerin çok fazla sayıda sınıfı olması ve hazırlık için yeterli zaman bulamadıkları belirtilerek farklı bir durumu ortaya koymuştur. yönlendirilmemiş Mayer ADÖ (2004) (dersler 4.sınıf sadece el öğrencilerinde etkinlikleri fen şeklinde derslerinde işlenmiş) uygulamalarının fen kavramlarının öğrenilmesinde yetersiz kaldığı, bunun için kavram içerikli uygulamaların benimsenmesi gerektiğini belirmiştir. Temel fen kavramlarının öğrenilmesinde aktivitelerin öğrenme döngüsüyle yapılması önerilir ( Atkin ve Karplus;1962). Öğrenme döngüsüyle yapılan aktivitelerle kavramsal öğrenmenin gerçekleştiğini (Ateş, 2005; Lawson,1995; Renner, Abraham ve Birnie,1998; Blank, 2000) belirtmiştir. ADÖ uygulamalarında sadece öğrencinin aktif olduğu deneysel uygulamalar yapıldığında konunu içeriğinin ve kavramların öğrenilmesinde problemler yaşandığı (örneğin velilerin okulda çocuklarına bir şey öğretilmediğini belirtmesi), hem deneysel hem de geleneksel yöntem bir arada verildiğinde ise sürenin yetmediği öğretmenler tarafından belirtilmiştir ( Robertson ;2006). 35 Çocuklar kavramları birçok kaynaktan öğrenir. Bunlar akranları, aileleri, tiyatro, sinema, müze, televizyon, hayvanat bahçesi, öğretmenleri, sınıf arkadaşları, okul kitapları olarak sıralanabilir. Öğrenci deneyimlerle kazandığı bir çok kavramla sınıfa gelirler. Öğrencilerde var olan bu kavramlara alternatif kavramlar, yanlış kavramlar olarak tanımlanmakta ancak Wandersee, Mintzes, Novak (1994) alternatif kavramlar teriminin kullanılmasını önermişlerdir. Öğrenciler ve yetişkinler doğa hakkında bilimsel gerçeklerden farklı birçok alternatif kavram geliştirler (Osborne, Fleyberg,1985). Çocuklar dünyayı kendi deneyimleri ile tanıyarak zihinlerinde gerçek bilimsel düşüncelerde farklı bir düşünce süreci oluştururlar. Bu düşünce sürecindeki nesnelere ve olaylara ait kavramlara “yanlış kavramlar” adı verilir. Kavram yanılgıları, öğrencilerin yanlış inançları ve deneyimleri sonucu ortaya çıkan davranışlar ve deneyimler sonucu oluşmuş bilimsel gerçeklere aykırı olan ve bilim tarafından gerçekliği kanıtlanmış kavramların öğretilmesi ve öğrenilmesini engelleyici bilgiler olarak tanımlanmaktadır (Çakır ve Yürük, Baki,1999). Daha önce sınırlı bir ortamda doğru olan bir kavram, ortam genişletildiği zaman rahatlıkla kavram yanılgısına dönüşebilir. Kavram yanılgısı öğrenmeye engel oluşturan kavramsal engeller anlamında kullanılırken ,”Hata”, yanlışlıklar olarak ele alınmaktadır (Baki ve Bell, 1997; Ubuz,1999). Piaget’in görüşüne göre, kavram yanılgıları bir yapı gibidir ve birbiri üzerine eklenir. Kavram yanılgıları bilgi eksikliğinden oluşan bir boşluk gibi başlar. Bu boşluk öğretmen tarafından verilen niteliksiz öğretim öğrencilerin var olan bilgileri ve karşı karşıya kalınan deneyimlerle rasgele dolar. Öğrenci tarafından rasgele boşluk doldurma ile elde edilen bilgiler hiç şüphesiz bir yere kadar başarılıdır ama bir 36 noktadan sonra bu olay karşımıza kavram yanılgısı olarak ortaya çıkar ( Rowel ve diğ;1990). Öğrencilerde kavram yanılgılarının oluşma nedenleri ise; -Öğretmenlerin bir çok konuda kavram yanılgısına sahip olması (Bradley, Mosimege; 1998) - Bir çok kitapta kavram yanılgılarının olması. Richard (1989) birçok kitapta fotosentez reaksiyonlarından “ karanlık evre gece meydana gelir” veya “karanlık evrenin gece meydana geldiği için karanlık evre denmiştir” şeklinde yanlışlıklar içerdiği için kavram yanılgılarını arttırdığını belirtmiştir. -Soyut kavramların öğrenciler tarafından tam anlaşılamadığı ortaya çıkmıştır (Osborne ve Cosgro, 1983, Bell, 1985; Marek;1986). - Konu içeriklerinin yanlış düzenlenmesi -Müfredatta konu sıralamalarının tekrar düzenlenmesi gerektiği -Öğrencilerin doğrudan konun içeriğine dahil olacak şekilde dersin planlanması gerektiği . -Konudaki kavramların öğrencinin bilişsel düzeyine uygun olmayışı. -Günlük yaşamdan çok okullarda kullanılan kavramlar olması olarak sıralanabilir (Nakipoğlu,2006). Roth (1991), öğrencilerin fotosentez kelimesini bilmediği ancak bir çok doğru ya da yanlış fikirlerinin olduğunu tespit etmiştir. Bir çok öğrenci bitkilerin besinlerini topraktan aldığını belirtmiştir. Solunum kavramındaki yanılgıların sebepleri olarak; Sanders ve Cramer (1992) solunum kavramını sindirim, besinlerdeki enerji, fotosentez konularıyla bağlantı kuramamaları, Saymour ve Longden (1991) öğrencilerin solunumu nefes alıp vermeyle aynı olduğu yanılgısına sahip oldukları ve beyinlerinde yer eden solunumun akciğerde olduğu ön bilgisini değiştirmenin güç olduğunu belirtmiştir. Barras (1984) kitaplarda bir kavram için birçok terim kullanılmasının kavram yanılgılarını arttırdığını örneğin iç solunum, dış solunum, oksijenli solunum oksijensiz solunum gibi. 37 Stavy, Eisen, ve Yaakobi (1987) tarafından yapılan bir çalışmada ilköğretim 8.sınıfındaki öğrencilerin % 66’sı ve 9.sınıf öğrencilerinin % 60’ı fotosentezi solunumun bir türü olarak gördükleri ,% 40’nın bitkilerin solunum yaptığını bilmedikleri tespit edilmiştir. Geban, Tekkaya, Alparslan, (2003) lise 3 sınıf düzeyindeki öğrencilerle yaptığı çalışmada solunum nefes alıp verme olarak tanımlanmış, hayvanların sürekli, bitkilerin sadece gece solunum yaptığı, bitkilerde gündüz yapılan solunuma fotosentez denir ve solunumun gerçekleştiği yer olarak trake, lentisel, solungaç cevapları verilmiştir. Fotosentez ve solunum konularının öğrenciye veriliş sıralaması hakkında birçok tartışma yapılmış bazı öğretmenlerin moleküller düzeyden başladıkları bazı öğretmenlerin ise ekosistem konusundan giriş yaparak verdiği görülmüştür. Tavsiye edilen sıralama ise biyosfer, ekosistem, populasyon, hücresel ve moleküller fotosentez, solunum kavramlarıdır (Hazel ve Prosser,1994). Tablo 2.6. Fen Bilgisi Derslerinde Genel Olarak Tespit Edilen Kavram Yanılgılarına Örnekler (Carin Ve Bass;2001) Fen Bilgisi Alanı Kavramlar Öğrencilerin Biyoloji Canlı ,cansız kavramı :Hareket eden nesneler canlıdır. Örneğin araba ve güneş gibi Bitkiler hareket etmez cansızdır. Hücresel yapı Bakterilerin hücresi yok. Hücresi olmayan canlılar vardır. Kromozom, DNA, kromatit, gen Her biri ayrı yapıdır. Gen aktivitesi Ekoloji Difüzyon, osmoz Nefes alıp verme solunumdur ve sadece Solunum akciğerde olur. Dolaşım sistemi Soğukkanlı canlıların kanı damarda Fotosentezde su ve CO2 in rolü dolaşmaz. 38 Su enerji kaynağıdır. Ağırlık ve özkütle aynı kavramlardır. Fizik Ağırlık, özkütle, hacim Akışkan her şey sıvıdır. Cisimler ne kadar büyükse o kadar ağırdır. Elektrik akımı Lambalara giden akım pillere dönen akımdan büyüktür. Işığın yansıması, kırılması Gözümüzden cisimlere görmemiz için ışık gönderilir. Kimya Erime, çözünme, buharlaşma- Suyun buharlaşması 1000C de olur. kaynama Atomlar birbirine çekirdekleri ile bağlanır. Kimyasal bağlar Asit baz Kavram yanılgılarının tespitinde bir çok farklı yöntem kullanılmaktadır. Çoktan seçmeli, kısa cevaplı ve yazılı yoklama sınavları gibi ölçme yöntemleri genellikle kavram yanılgılarının saptanmasına yöneliktir. Ancak öğrencilerde sorulara verdikleri cevabın dışında daha fazla kavram yanılgısı mevcuttur (Morgil ve Yılmaz 2002). Son dönemlerdeki çalışmalarda kavram yanılgılarının tespitinde, kavram haritaları, zihin haritaları, V diyagramları, analojiler, kavramsal değişim metinleri, öğretmen ve öğrenci arasında gerçekleştirilen ikili görüşme, kullanılmaktadır. Kavram yanılgılarının giderilmesi ve anlamlı öğrenmenin gerçekleştirilebilmesi için, mevcut bilgilerin gözden geçirilmesi ve yeni bilgilerle uyum sağlamak amacıyla bu yanlış bilgilerin değiştirilmesi gerekir. Bu süreç, kavramsal değişim süreci olarak adlandırılmaktadır. Kavramsal değişim yaklaşımı, öğrencilerin kavram yanılgılarından, yani bilimsel olmayan bilgilerinden, bilimsel olarak doğru kabul edilen bilgilere geçiş yapabilmeleri konusunda öğrencileri cesaretlendiren, alternatif bir yaklaşımı temsil etmektedir ve Piaget’in özümleme, düzenleme ve dengeleme ilkeleri üzerine kurulmuştur. Posner ve arkadaşları tarafından geliştirilen kavramsal değişim yaklaşımına göre, kavramsal değişimin gerçekleşme süreci iki aşamada ele alınabilir. Bunlardan ilki öğrencilerin mevcut bilgilerindeki, diğeri ise karşılaşılan yeni bilgilerdeki düzenlenmeler ile ilgilidir. Birinci aşamada, öğrenciler karşılaştıkları yeni bir problemin çözümünde mevcut bilgilerinin yetersiz olduğunun farkına 39 varmaları gerekmektedir. Mevcut kavramların yetersizliği hissedildiğinde öğrencinin önceki bilgileri ile yeni bilgileri arasında bir uyuşmazlık ve bunun sonucunda da bir nevi zihinsel çatışma meydana gelecektir. Bu uyuşmazlık neticesinde öğrenci kendisini kavramsal değişime hazırlayacaktır (Geban ve diğerleri; 2004).Eğer öğrencinin var olan kavramların yanına yeni kavramlar eklemek istiyorsak yeni kavramların; anlaşılır, anlamlı, akla yatkın, ilgi çekici, sonuç veren açıklanabilen olmasına dikkat edilmelidir (Posner,1992). Yeni kavramlar verilirken öğrencilerin büyük veya küçük gruplar halinde öğretmenle ve grup arkadaşları ile problem ve çözümü hakkında tartışması sağlanmalı, kavram yanılgılarını tespit etmek için öğretmenin sorular sorması, birçok kavram yerini bir kaç kavramın derinlemesine verilmesi gerektiği, yanlış kavramların doğrusunu açıklayan geri bildirimlerin sunulması tavsiye edilmektedir ( Ormrod ;1999) Öğretmenler için en büyük problem ise öğrencinin ön deneyimlerle sahip olduğu kavramlarla sınıfa gelmesi ve genellikle bu kavramların kalıtım gibi kalıcı olmaya yatkın olmasıdır. Öğrencilerin sınıfta yapılan deney sonuçları sahip oldukları ön bilgiye uymuyorsa değiştirdikleri gözlenmiş, bekledikleri sonucu vermeyen ölçümleri değiştirdikleri veya kullanmadıkları tespit edilmiştir (Carin, Arthur,1997). Kavram yanılgılarının giderilmesi ile ilgili yapılan çalışmaların sonucunda bir çok farklı yöntemin bu yanılgıları gidermede kullanılabileceğini göstermektedir. Olson (2001), orta 1 öğrencilerinde kavram yanılgılarını gidermede öğrencilere açıklayıcı resimler vermenin kavramların öğrenilmesinde katkı sağladığı belirtilmiştir. Ayersman‘ın (1996) yaptığı çalışma ile etkileşimli multimedya ve görsel malzemeler kullanılarak yapılan derslerde; öğrencilerde bilginin yapılandığı, derinlemesine öğrenmenin sağlandığı, kavramlar ve kavramsal sistemlerin öğrenilmesinde öğrenciye yardımcı olduğu, bilgi transferi ve üst düzey bilişsel aktiviteleri gerçekleştirebildikleri, öğrenciler arası ve öğretmenle öğrenciler arası tartışma, işbirliği içinde olma ve öğrencinin aktif olarak katılımını sağlayarak kavramların öğrenilmesini kolaylaştırdığını belirtmiştir. 40 Fen kavramlarının öğrenilmesinde ve kavram yanılgılarının giderilmesinde; derse öncelikle kelimelerden çok aktivitelerle başlanması, öğrenciler açıklama yaparken öğretmen kavramlara dikkat çekmesi bunun için sorular sorulması, açıklamalar yapması, basit sunumlar yapması, aktivitelerin herhangi bir yerinde veya sonunda mutlaka kavramların öğretilmesi gerektiği ve kavramların sık sık tekrar edilmesi gerekliliğinin önemini belirtmişlerdir (Byee, Powell ve Trowbridge, 2004; Ekborg ve Margareta; 2003). Problem çözmeye dayalı öğrenme modelini kullanarak solunum konusunda üniversite öğrencileriyle yaptığı çalışmada öğrencilerin kavram yanılgılarının azalmadığı bilimsel kavramlar yerine günlük hayatta kullandıkları bireysel görüşlerini yansıtan terimleri kullandıkları ve bunun nedeni olarak da ön bilgilerinin çok eksik olması, fen dersinin zor ve sıkıcı bir ders olarak gördükleri tespit edilmiştir. Burada da kavram yanılgılarının giderilmesinde öğrencinin derse karşı olan tutumu ve sosyal uyarıcıların bilişsel uyarıcılardan daha etkili olduğu ortaya çıkmaktadır ( Hewson, 1981; Leach ve Scott,1999). Öğrenme döngüsü ile yapılan çalışmaların kavram yanılgılarını gidermede etkili olduğu (Wilder, M., Shuttleworth, P.,2005; Krantz, Barrow, 2006; Balcı, Çakıroğlu, Tekkaya,2006) belirtilirken, ADÖ uygulamalarında özellikle laboratuar etkinliklerinin sonucunda öğrencilerin bilgi düzeylerinin arttığı belirtilmiştir (Bryant; 2006). Ayrıca, ADÖ’de laboratuar deneylerinin kavramlarla harmanlanması gerektiği ve öğrencilerin eski bilgilerini hatırlarken, duyularına sahip olmayı, yeteneklerini geliştirme tanıma fırsatı bulacağını açıklamışlardır (Wilke, Straits, 2005). Araştırmaya dayalı öğrenme modelinde öğrenci problemle ilgili araştırma yaparken yazılı, görsel bir çok kaynağı incelerken kavramsal öğrenmenin bir kısmı gerçekleşirken kavram yanılgıları azalmaktadır. Araştırmaya dayalı öğrenme modelinde kavram yanılgılarının giderilmesinde en etkin kısım 5 E öğrenme döngüsü kullanılarak ve döngü basamaklarının herhangi birinde kavramların doğrudan veya sorularla öğrencilere verildiği laboratuar uygulamalarıdır. Laboratuarda öğrenci deney yaparken grup arkadaşları ile iletişim halinde olması, tartışması, öğretmenin sorduğu sorulara arkadaşlarının verdiği cevapları dinlerken, hipotez kurarken, eleştirel düşünürken, deney malzemelerini seçerken ve en önemlisi deney raporu 41 yazarken öğrenci kavramları öğrenmekte, yanlış öğrendiği kavramları fark etmektedir. Deney düzeneği kurarken ve deney yaparken soyut olan kavramların somutlaştırılması sağlanarak öğrencinin kavramı daha kolay anlaması sağlanmaktadır. Laboratuar çalışmaları öğrenciyi kavram öğrenmede motive etmekte ve uygun öğrenme ortamını hazırlamaktadır. 2.6. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME KURAMINDA SORU SORMA Öğretmenler, yaratıcılığı cesaretlendirmek, yansıtıcı düşünceyi uyarmak, rahatsız edici davranışları durdurmak, sınıf düzenini sağlamak, aktiviteleri yönetmek, dikkati toplamak, ön bilgilerini tespit etmek, öğrencileri değerlendirmek, tartışma ortamı oluşturmak, öğrencilerin anlamalarını sağlamak gibi birçok nedenden dolayı soru sorarlar. Soru sormak sadece öğrencinin becerilerini ve anladıklarını test etmek için değil aynı zamanda öğretmen için çok değerlidir. Öğretmen soruları ile öğrencilerin motive olmasını, ön bilgilerini test etmesini, konuya girişi sağlamasını, sınıf tartışmasına odaklanmasını, tartışmanın netleşmesini, öğrencilere rehberlik etmesini ve öğrencinin görevini devam ettirmesini sağlar. Burada önemli olan öğretmenin nerde ve ne zaman soru soracağını bilmesidir. Soru Sormanın Sağladığı Yararlar: (Alıntı, Açıkgöz; 2006 ) 1-Soru sormak ya da sorulan soruları yanıtlamak öğrenciyi düşünmeye yöneltir, zihinsel olarak aktifleştirir. 2-Sorular öğrencinin ilgisini çekmede ve yaratıcılığı teşvik etmede kullanılabilir. 3-Sorulara verdikleri yanıtlar, öğrencilerin; düzeyi, gelişme hızı ve yönü hakkında bilgi verir. Böylece öğrencilerin güçlük çektikleri, yardıma gereksinim duydukları noktaları saptayıp eksikliklerin giderilmesinde yardımcı olabiliriz. 4-Yazılı ya da sözlü anlatımdan sıkılan öğrencilere yazma ve konuşma fırsatı verir. 5-Soru sorma ve soruları yanıtlama genelde öğrenci başarısını artırmaktadır. Kapalı ve açık uçlu sorular ön bilgilerin ölçümünde ve yeni bir konun öğrenilmesini sağlaması açısından önemlidir. Kapalı uçlu soruların tek bir cevabı vardır. Kapalı uçlu sorular tek bir gerçeğe yönlendiren birleştirici sorulardır ve öğretmenin tek bir kavram veya öğrencilerin gözlemlerini, öğrendiklerini tespit etmeye yarar. Açık uçlu 42 soruların ise tek bir cevabı olmayıp ölçülmek istenen konunun birçok farklı yönden cevaplanması ve yorumlanmasını gerektirir. Öğrencilerin ayrıntılıları düşünmesi ve üst düzey düşünme becerisi kazanmaları sağlanır. 2.6.1. 5 E Modeli Kullanılarak Uygulanan ADÖ Uygulamalarında Soru Sorma A- Giriş: Çalışmaya başlamadan önce öğrencilerin konu hakkında ne bildikleri veya bilmediklerini öğrenmek için, önceden öğrendiklerini yeni konuya aktarabiliyorlar mı tespit etmek için sorular yöneltilir. Ön bilgilerin tespitinde kullanılan bir diğer yöntem ise çelişkili olayların kullanılmasıdır. Bunlar sıra dışı, şaşırtıcı sorular olabileceği gibi, modeller, resimlerde olabilir. Örneğin suyun içine atılmış bir kalsiyum sandoz tabletinden çıkan gazları gözlemleyen öğrencilere gözlemleriyle ilgili; “Gaz tanecikleri nasıl yukarı çıkıyor? Başka neler gözlemlediniz? Sistemde hangi maddeler var?” gibi sorular yöneltirken, ön bilgilerini test etmek için ise “Daha önce yüzme ve batma ile ilgili neler öğrendik? Buna benzer bir olayı daha önce gördünüz mü?” gibi sorular yöneltilir. Yansıtıcı düşünme soruları ise “gaz taneciklerinin yukarıya doğru hareket etmesinin sebebi ne olabilir? Niçin aşağıya doğru gitmiyorlar? Gazların hareketini etkileyen faktörler nelerdir?” şeklinde yöneltilir (Carin, Bass; 2001) “Elinize aldığınız bozuk paranın üstüne en fazla kaç damla su damlatırsınız?” sorusunu sorduktan ve tahminleri aldıktan sonra öğrencilerin suyu damlatmaları beklenir ve damla sayısını arkadaşlarına duyurduktan sonra öğretmen niçin tahmininizden daha fazla sayıda su damlası dökülmeden paranın üstüne damlatabildiniz sorusu ile suyun adhezyon, kohezyon, polaritesi gibi özelliklerini öğrencilerin düşünmeleri bulmaları beklenir. Yine meyvenin çiçekten oluştuğu kavramına başlamadan önce elinize aldığınız halk arasında sebze olarak bilinen biber, patlıcan, kabak gibi birçok örneği kullanarak “Bunlar sebze mi meyve mi? “ sorusu yöneltilerek meyvenin çiçekten oluştuğu kavramına giriş yapılır. Bu aşamadaki sorular sistemler, organizasyon ve sıralama ile ilgili soruları içerebilir. Örneğin; “Güneş sisteminin elemanları nelerdir? Sinir sistemi nelerden oluşur?” gibi 43 sistem soruları, “Doku, hücre, organ bu yapıları basitten karmaşığa nasıl sıralarsınız şeklinde sıralama soruları gibi. Yine öğrencileri sabit, değişken ve ölçümlerle ilgili şu sorular sorularak konuya giriş yapılabilir.” Siyah renkli nesneler mi yoksa beyaz renkli nesneler mi daha çabuk ısınır? Değişim oranı nedir?” gibi. B- Keşfetme : “Deney sırasında neleri gözlemledin? Neler yaptın? Hangi lamba daha parlak yandı? Hangi sıvı daha sıcak? Cismin boyu ne kadar uzadı? Hangisi daha ağır? Hangisi yüzüyor?” gibi öğrencilerin neyi gözlemledikleri, deneyimleri, ölçümleri ve dikkat etmeleri gereken noktaları belirlemek amacıyla yöneltilen sorulardır. C- Açıklama: Öğrencilere “Niçin” soruları yöneltilerek buldukları sonuçları açıklamaları, yorumlamaları, ön bilgileri ve yeni öğrendiklerini birleştirerek konuyu anlayıp anlamadıklarını tespit etmek amaçlanır. Soruların basitten karmaşığa doğru sorulması, cevaplar için yeterli zaman verilmesi ve öğrencinin açıklamaları yaparken yanıldığı yada eksik bıraktığı noktaları açığa çıkarmak için gerekli yerde uygun soruyla öğretmenin rehberlik etmesi dikkat edilmesi gereken noktalardır. “Hangi benzerlikler (farklılar) tespit ettin? Bu problemi çözerken hangi prensipten yararlandın? Niçin böyle olduğunu açıklarken hangi kurallardan yararlandın?” gibi sorular kullanılır. D-Genişletme: Öğrencilerin öğrendikleri bilgi ve becerileri yeni problemlere aktarabilmesi için yöneltilen sorulardır. Ayrıca burada yerel veya küresel sorunların çözümüyle ilgili öğrencilerden yaratıcı fikirlerin, çözümlerin elde edilmesiyle öğrencilerde öğrendiklerinin geliştirilmesi amaçlanır. “Sizce bu sorun nasıl çözümlenebilir? Başka çözüm yolları var mıdır? Siz olsaydınız hangi kararı verirdiniz? Niçin? Bu problem sizi nasıl etkiler? Bu olay gelecekte nelere sebep olabilir?” gibi sorular yöneltilir. Soruların sorulmasının önemi kadar cevaplara karşı öğretmenin tutumu da ADÖ’de önemlidir. Bunlar: - Öğrencinin cevabının yargılamadan kabul etme - Öğrencinin cevabını tekrar etme ve gerekirse ekleme yaparak güçlendirme - Öğrencinin cevabını netleştirme, özetleme, yeni sorular sorarak genişletme 44 - Diğer öğrencilerin fikirleri, gözlemleri ve sonuçlarıyla karşılaştırma yapmak, kendi açıklamalarında öğrencilerin sonuçlarını, analizlerini ve açıklamalarını kullanmak, hatırlatmak. - Çok iyi, harika, mükemmel, süper gibi geri bildirimlerle öğrencinin duygusal olarak desteklenmesi, motive edilmesidir. 2.7. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME KURAMINDA DERSİN PLANLANMASI Öğrencilerin öğrenme deneyimlerini planlama mesleki bilgi ve beceri gerektiren oldukça karmaşık bir görevdir. Öğretmen, programın yürütülmesi, konuların düzenlenmesi, öğrenme aktiviteleri geliştirmesi, araştırması, hangi ölçüm araçlarını kullanacağına karar vermesi veya ölçekleri oluşturması, öğrenme ortamını düzenlemesi, öğrencileri gruplara ayırması, ödevleri hazırlaması gibi birçok olayı düzenlemesi ve karar vermesi gerekir. Öğretmen öncellikler şu soruları kendine sormalıdır? -Hangi fen kavramlarını ilköğretim öğrencileri öğrenmek zorunda? Bunları öğretmek için bilgilerim yeterli mi? Kendi mi nasıl geliştirebilirim? - Fen kavramlarını en uygun biçimde nasıl organize edebilirim? -Öğrencilerin öğrenecekleri kavramları, anladıklarını ve ADÖ becerilerini anlamlı bir biçimde gösterebilecekleri aktiviteler neler olabilir? - Hedeflenen amaçlarda öğrencilerin başarıya ulaşması için öğrenme deneyimlerini nasıl planlamalıyım? -Hangi kaynaklara ihtiyacım var? - Etkin öğrenme ortamını; grup oluşturma, oturma düzeni, sınıf yönetimi vs nasıl planlamalıyım? (Carin ve Bass; 2001) A- Fen Kavramlarının Seçimi Hangi düzeyde, hangi kavramların verileceği ve öğrencilerde hangi becerilerin kazanılması beklendiği İlköğretim Fen ve Teknoloji programında belirtilmektedir. Bu noktada öğretmenin programı çok dikkatli okuması gerekmektedir. Öğretmen mesleki deneyimi sonucunda kavramların veriliş sırasında değişiklik yapabilir. Ancak öğrencinin düzeyinin üstünde fazla kavram verilmesi veya eksik verilmesi 45 öğrencinin en temel kavramları bile öğrenmesine engel teşkil etmektedir. Önemli olan öğrencinin hedeflenen kavramları anlamlı ve derinlemesine öğrenmesidir. B- Öğretmenin Kendini Geliştirmesi Öğretmenin sadece öğreteceği fen konularını çok iyi bilmesi yeterli olmayıp fen konularıyla ilgili dergi, makale gelişmeleri takip etmesi ve okuması gerekmektedir. Öğrencilerin konuyla ilgili ilgisini çekecek filmleri kitapları araştırmalıdır. Ülkemizde özellikle küçük yaş gruplarının fen konularıyla ilgili okuyabilecekleri kitap sayısı sınırlı olmakla birlikte öğretmenin internet gibi bilişim araçlarını kullanarak kaynak elde etmeleri mümkündür. Ayrıca diğer öğretmen arkadaşları, fen eğitiminde uzman kişilerle bilgi paylaşımlarında bulunmaları, düzenlenen birçok eğitim konferansı, seminerlerine katılmaları mesleki gelişimlerine katkı sağlamaktadır. C- Ders Planı Kavramların ana hatlarıyla belirlenmesi. Bu kavram haritası şeklinde olabilir. Bu harita öğretilecek bilgi ve becerileri içermelidir. Dersin amaçları, öğretim programında yer alan yönergeler doğrultusunda ders planında bulunmalıdır. Aktiviteler hedeflenen amaçların gerçekleşmesini olanak sağlayacak, yerel ihtiyaçlar ve öğrencinin ilgisi doğrultusunda seçilip belirlenmelidir. Değerlendirme ölçekleri belirlenmeli ve hazırlanmalıdır. Hedeflenen amaçlar 3 alanı içermelidir. Bilişsel alan: bilgi, anlama, bilgiyi kullanma, bilimsel süreç becerileri ve ADÖ becerileri Davranışsal alan: tutumlar, değerler ve düşünme alışkanlıkları Psikomotor alan: fiziksel beceriler Sosyal beceriler: İletişim, birbirini etkileme (Carin ve Bass; 2001) Öğretmenin dersi planlarken dikkat etmesi gereken temel noktalar şunlardır. a- Problem: Öğrencinin odaklanacağı gerçek, anlamlı,çalışılabilir bir problemin hazırlanması. b- Ön bilgiler: Ortak okuma, tartışma ve sorularla yeni çalışmanın anlaşılması için gereken ön bilgilerin tamamlanması. 46 c- Ortam: Öğrencinin ilgisini çekecek, uyarıcı bir ortam ve materyallerin sağlanması. d- Yönlendirme için sorular: Öğrencilere sorulacak soruların ana iskeletini çıkarma . e- Hipotez: Tartışmalar sonucu şekillenecek hipotezin belirlenmesi. f- Veri elde etme ve analiz: Deneylerin özgürce yapılması, verilerin kaydedilmesinin sağlanması. g- Deneyler veya tartışmalar sonrasında yapılacak genel değerlendirme ve yorumun belirlenmesi (Throwbridge, Byee, Powell; 2004). D- Aktivitelerin Planlanması Sorular sorarak aktivitelerin gerçekleşmesi: Öğrencilere aktiviteye başlamadan önce ilgilerini çekecek soru yönlendirmek öğrenmeye katkı sağlayacağı gibi öğretmenin ve öğrencinin konuya odaklanmasını sağlayacaktır. Soru geliştirmede dikkat edilecek hususlar ise su şekilde sıralanabilir. Soruların kontrollü deney faktörlerini veya değişkenleri belirlemesine yardımcı olması. Örneğin, “Mısır bitkisinin büyümesine etki eden faktörler nelerdir?” Soruların nitel gözlemlere olanak sağlaması. Örneğin, “Hangi renk ışık fotosentez için gereklidir?” sayısal gözlemler ilgili sorular sorulması. Örneğin, fotosentez için ışık yoğunluğu ne kadar olmalıdır? Ancak öğrencilerin bu tip soruları cevaplayabilecek materyale sahip olması gerekir. Yapısalcı aktivitelerin yaratılması veya seçilmesi: Aktivitelerin el etkinliklerini ve ADÖ becerilerini içermesi, sorulacak soru ve içeriğin ana hatlarının belirtilmesi, öğrencilerle ne yapacaklarıyla ilgili nasıl iletişim kurulacağı, gözlem ve verilerini kaydetmeleri, matematiği, grafik yapmayı ve ölçüm araçlarını kullanmalarını sağlayacak aktivitelerin seçilmesi önemlidir. Ayrıca aktivitelerin sonunda açıklama, yorum ve öneri getirebilecekleri sorular sorulmalı ve ihtiyaç olan malzemelerin listesi yapılmalıdır. 47 E- Bir çok farklı öğrenme, öğretme yönteminin kullanılması Birçok eğitim araştırmasında, öğrenciler soru sorduğunda, keşfettiğinde, verileri kullandığında ve öğrendikleri bilgileri genelleştirme yapmak için kullandıklarında fen konularını öğrendikleri tespit edilmiştir. ADÖ uygulamaları her yaştaki öğrencinin fen öğrenmesini motive eder. Ancak el etkinlikler ADÖ için gerekli olmasına rağmen, yazma, okuma, konuşma, dinleme ve video seyretme gibi uygulamaları da içermelidir. F- Fen dersinde sınıf yönetimi Sınıf yönetimi birçok farklı anlamda kullanılmaktadır. Ancak burada bahsedilen sınıf yöntemi öğrenme için pozitif bir atmosfer oluşturacak, öğrenmeyi destekleyici bir sınıf ortamının oluşturulmasıdır. Bunun için sınıf ortamının poster, pano gibi materyallerle ilgi çekici fiziksel özelliklerinin olması, öğrencilerin gruplar halinde çalışması, iletişimin saygılı, karşılıklı anlayış atmosferinde olmasını sağlamak, materyallerin dağıtımı, toplanması, korunmasının etkili biçimde organize edilmesi önemlidir. Aktiviteler sırasında öğrenci davranışlarının sınıf kurallarına uygun biçimde gerçekleştirilmesi ve bunun içinde yaptırımların belirtilmesi gerekmektedir (Carin, Bass ; 2005). 2.8.ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME MODELİ VE ÖĞRETMENİN ROLÜ Haward’lı bir profösör kemanların akustiği ile ilgili bir araştırma için en ucuz kemandan en gelişmiş İtalyan kemanına kadar birçok keman örnekleri toplar. Seyirciler ile sahne arasına bir perdenin bulunduğu küçük bir sahnede bir virtüözden kemanların hepsini çalmasını ister. Seyircilere hangi sesin en iyi olduğunu sorduğunda her kemana verilen puanların toplamı şaşırtıcıdır. Hepsi yaklaşık aynı puanı almışlardır. Şaşıran profesör virtüöze bunun nedenini sorduğunda virtüöz şu cevabı vermiştir. “Evet neredeyse hepsi aynı sesi çıkardılar tek fark ben ucuz kemanla deli gibi uğraşırken İtalyan keman (stradivarius) kendiliğinden çaldı.” Öğretmenler ve öğrenciler birlikte müzik yapar ama öğretmen müziğin enstrümanını 48 materyalini geliştirir ve onu en iyi şekilde nasıl kullanacağı konusunda sürekli araştırır,geliştirir (Thier, Daviss; 2001). NSES(2000) de ADÖ’de öğretmenin görevleri aşağıdaki şekilde belirtilmiştir. - Öğrenci için yıllık ve kısa dönemlik amaçların iskeletinin oluşturulması. -Öğrencinin ilgisi, bilgisi, anlaması,becerisi, deneyimiyle buluşan öğretim programından fen konusunun seçilmesi, geliştirilmesi ve adapte edilmesi - Bilim öğrenen toplum yetiştirmek ve öğrencinin öğrenmesini geliştirecek öğretme ve ölçme stratejilerin seçilmesi - Öğrenci gibi çalışmak ve disiplini sağlamak - Öğrencilerle etkileşimde ADÖ’ye odaklanmak ve desteklemek - Bilimsel fikirlerde sınıfı orkestra yönetir gibi yönetmek - Öğrencilerin kendi öğrenmelerinden kendilerinin sorumlu olacağını kabul etmelerini sağlama - Öğrenci farklılıklarını gözeterek bütün öğrencilerin aktivitelere katılının sağlanması - Fen karakterindeki merak, yeni fikirlere ve bilgilere açık olma, ADÖ becerilerini kazanmaları için model olma ve cesaretlendirme. -Öğrencilerin öğrenme ve becerilerini ölçmek için bir çok farklı metodun kullanılması -Ölçme sonuçlarını öğretmede rehber olarak kullanma - Öğrencileri bireysel olarak da değerlendirme -Öğrencilerden elde edilen veri ve gözlemleri öğretme metodunu değerlendirmede ve öğretme pratiğini geliştirmede kullanma -Öğrencilerden elde edilen ölçüm sonuçları, gözlemler, iletişim sonuçlarının öğretmen tarafından kaydedilmesi, raporlaştırılması ve bunların aileye, okul idaresine gerektiğinde bildirilmesi. - Öğrenci araştırmasını rahatlıkla yapabilmesi için zamanın iyi yapılandırılması - Esnek ve destekleyici çalışmaların planlanması - Çalışma ortamının güvenli olması - Gerekli deney malzemesi, medya, teknolojik kaynakların sağlanması. -Okul dışında kullanacakları kaynakların belirtilmesi. - Öğrenme ortamı yaratmak için öğrencilerin cesaretlendirilmesi. 49 - Öğrenci fikirlerinin, becerilerinin, deneyimlerin sergilenmesi. - Öğrenciler arasında işbirliğinin gelişmesini sağlamak. - Bilimsel fikirler, öğrendikleri kavramlar, buldukları sonuçlar hakkında tartışmaların yapılandırılması ve yardımcı olunması. - ADÖ’nin becerileri, tutumları ve değerlerinin üzerinde durulması. - Okulun fen programını planlama ve geliştirme. - Fen programında kullanılacak kaynaklar, zaman gibi konuların karar aşamasında katılımcı olmak. - Öğrenci gelişiminde, profesyonel gelişimde, stratejilerin gelişiminde, planlamada katılımcı olmak. ADÖ’de öğretmenin rolü soru sorma, dersin planlanması, ölçme değerlendirme ve ADÖ’de kullanılan modeller bölümlerinde ayrıntılı ve örneklerle belirtilmiştir. Burada daha çok öğretmenin ADÖ uygulamalarında yaşadıkları problemler, öğretmenin özelliklerinin ADÖ’nin başarısına etkileri üzerinde durulacaktır. Öğretmenin; “Öğrenciler nasıl öğrenir ?”, “Neye ihtiyaçları var?” ve “Neyi öğrenmişler?” sorularının cevaplarını tespit etmesi ve uygulamayı buna göre çok iyi planlaması gerekmektedir. Öğretmen, öğrenci ve öğretmen arkadaşlarıyla sürekli işbirliği içinde olup birlikte çalışmalıdır. Bölgesel ve küresel olaylar (deprem, tsunami, klonlama vs) gibi güncel haberler hakkında bilgi sahibi olmaları uygulamalarda verimliliklerini ve yaratıcılıklarını artıracaktır (NSES; 2000). Hurd, Bybee, Kahle, ve Yager (1980) ABD’de yaptığı araştırmada: ilkokul öğretmenlerinin % 80’i, ortaokul öğretmenlerinin %90’ı ve tüm öğretmenlerin %50’si derslerini sadece bir kitap kullanarak yaptığı, soruların sadece bu kitaptan sorulduğu ve soruların daha çok kavramları tanımlama ve terminolojiyi içerdiğini, kullandıkları kitabın doğruluğuna %100 inandıklarını, kullandıkları kitabın % 40’ının laboratuar aktivitelerini içerdiği, öğretmenlerin % 50’sinden fazlasının laboratuar uygulamalarını yapmadığı, %25 nin ayda bir veya hiç deney yapmadıkları tespit edilmiştir. Öğretmenler deney yapmama nedeni olarak öğretim programını göstermiştir. 50 Ancak Amerika’da 1957 yılından 1983’e kadar olan yıllarda araştırmaya dayalı uygulamalarla ilgili yaklaşık 302 çalışma yapıldığı ve öğretim programına bakıldığında entegre laboratuar aktiviteleri ile sınıfta tartışma yapılmasının, bilimin doğası, bilimsel süreçlerin kazandırılması ve öğrencilerin üst düzeyde bilişsel seviyelerinin artırılması için planlandığı görülmüştür. Bunun üzerine araştırma modelini niçin kullanmadıklarının nedenlerinin tespiti için öğretmenlerle çalışma yapılmış ve aşağıdaki nedenler bulunmuştur. a- Zaman ve Enerji: ADÖ için ön hazırlıkların çok zaman aldığı, laboratuar malzemelerini bir çok sınıf için hazırlamanın çok yorucu olduğunu belirtilmiş. b- Çok Yavaş Olması: Müfredatın bitirilmesi sene sonu sınavları için gerekmektedir ve araştırmaya dayalı öğrenme ile derslerin yapılması durumunda müfredatın yetiştirilemeyeceği ve sınav sonuçlarının tek sorumlusu olarak öğretmenlerin gösterildiği belirtilmiştir. c- Okumanın Güç Olması: Öğrencilerin okuma düzeylerinin düşük olması nedeni ile araştırma için gerekli okumayı yapmadıkları ileri sürülmüştür. Araştırmacılar ise yeni kitaplarda okumanın az olduğu ve her düzeye hitap etmediğini tespit etmişlerdir. d- Araştırma Sorularının Güç Olması: Soruların güç olması araştırma modelini anlamayan öğretmenler tarafından ileri sürüldüğü oysa deney çok yapan öğretmenlerin öğrenci seviyesine ve yaşamsal duruma göre soruları düzenleyebildikleri görülmüştür. e- Öğrenciyi İzleme Güçlüğü: Öğrenciler derse düzenli katılmıyorsa çalışmalarını takip etmenin güç olduğu belirtilmiş. Bu duruma çözüm olarak ise grup çalışması verilmesi tavsiye edilmiştir. f- Öğrencilerin Olgun Olmayışı: Bir çok öğretmen bu çalışmalar sırasında öğrencilerin boşa zaman harcadıkları, hiçbir şey yapmadıklarını araştırma modelini uygulamak için yeteri kadar olgun olmadıklarını belirtmiştir. Oysaki sorun ADÖ de 51 değil öğretmenin sınıf yönetimindeki yetersizliği ve öğrencilere yüksek düzeyde ilgiye odaklayamamasındandır. g- Öğretme Alışkanlıkları: Uzunca bir süredir süregelen öğretme yollarını değiştirmek istemedikleri ve yeni stratejileri öğrenmeye istekli olmadıkları görülmüştür. h- Sıralı tekstler: Araştırmaya dayalı öğrenmede kullanılan laboratuar kitaplarında bir deney için çok fazla materyal olması, bu malzemelerinde kavramların anlaşılmasında çok önemli olması ancak yönergelerin esnek olmayışı uygulamayı zorlaştırıyor. ı- Öğretmen ve Öğrencilerin Uygulama Sırasında Kendilerini Rahat Hissetmemeleri: Laboratuar uygulamalarında öğretmenlerin kendilerini rahat hissetmemeleri olarak tespit edilmiştir. Araştırıldığında bunun nedeninin gerçek anlamda ADÖ’yi uygulamadıklarıdır.Daha önce kendilerinin yaptıkları deneylerde öğrencilerden tahmin ettikleri cevapları almaya alışık olduklarından, farklı sorular ve farklı cevaplardan dolayı veya öğrencilerin ilgi düzeyindeki farklılıklardan dolayı yaşandığı tespit edilmiştir. i- Pahalı Olması: Öğretmenler okullarındaki laboratuarların bu çalışmalar için yeterli donanıma sahip olmadıklarını ve yeni bir laboratuar maliyetinin çok yüksek olduğunu belirtmişlerdir. Oysa kitaplardaki laboratuar çalışmalarının % 40 nın laboratuar gereksinimi olduğu diğer çalışmalar için sınıf ortamının yeterli olduğu tespit edilmiştir. Öğretmenlerin araştırmaya dayalı modelinin uygulama zorluğu olarak en çok zaman yetersizliği ve müfredatı gösterdikleri ancak öğretmenin deneyimi artıkça araştırmaya dayalı öğrenme modelinin daha etkili ve verimli gerçekleştiği saptanmış (Hurd ve diğerleri ,1980; Keys ve Kong; 2000). Deneyimli ilkokul öğretmenlerinin araştırmaya dayalı öğrenme modelinin verimliliğini artırmak için dil dersleriyle entegre ederek gazete küpürleri, 52 kompozisyon yazdırma, yaratıcı hikayeler kullandıkları tespit edilmiştir (Nissley, 2000; Pearce, 1993; Reardon, 1993). Wenglinsky (2000) öğretmenin profesyonel deneyimleri ki özellikle 4 alandaki (laboratuar becerileri, modeller kullanması ve yaptırması, teknolojiyi derste kullanması, sık sık kısa cevaplı testlerle öğrencileri değerlendirmesi) deneyim ve becerileri artmışsa öğrencilerin daha başarılı olacağını belirtmiştir (Alıntı; Wenglinsky, Silverstein;2006). Öğretmenin öncellikle profesyonel gelişime, yeni bilgiler edinmeye istekli ve açık olması gerekmektedir. Yüksek lisans gibi kariyer yapan ve meslekte deneyimli olan öğretmenlerin araştırmaya dayalı öğrenme modelini daha verimli kullandıkları tespit edilmiştir. Erick ve Reed (2001), Öğretmenlerin derslerinde ADÖ’yi kullanmayı yönlendiren faktörlerin neler olduğu tespit edilmeye çalışılmıştır. Öğretmen adaylarının geçmişi ADÖ uygulamalarındaki aktiviteleri nasıl etkiliyor sorusuna karşılık düşünme biçimleri ve deneyimleri etkiliyor şeklinde hipotez kurmuşlardır. Çalışma 20 öğretmen adayı ile 10 haftalık bir süreçte gerçekleştirilmiştir. Öğretmen adayları Avrupa kökenli Amerikalı ve fen derslerini tamamlamış mezun olma durumunda olanlardan rasgele seçilmiştir. Öğretmen adaylarına geçmişleriyle ilgili yapılan görüşme formlarında; En kolay nasıl öğreniyorsunuz?, Öğrendiğinizi nasıl anlıyorsunuz?, Fen kavramlarını nasıl öğreniyorsunuz?, İdeal sınıf sizce nasıl olmalı? Sizi etkileyen ve en iyi öğrenmenizi sağlayan öğretmeniniz derslerine ne yapıyordu? gibi sorular sorulmuştur. Öğretmen adayları uygulama yaptıkları okullarda gözlemlenerek veriler elde edilmiştir. 4 öğretmen adayının başarılı olmuştur. ADÖ aktivitelerini en iyi uygulayan öğretmen adayı ile en kötü uygulayan öğretmen adayının tüm aktiviteleri ve görüşme formları detaylı olarak araştırmada yer verilmiştir. Buna göre en başarılı olan öğretmen adayının üniversitedeki notlarının çok parlak olmadığı, kendisinin modeller, örnekler ve deneysel uygulamaların yapıldığı dersleri daha iyi öğrendiği, kavramların çok olduğu dersleri öğrenmede sıkıntı yaşadığı ve geçmişinde onu etkileyen biyoloji öğretmeninin derslerini 53 modeller kullanarak, deneyler ve gözlemler yaptırarak gerçekleştirdiğini belirtmiştir. Diğer öğrenci ise uygulamalarda sadece okul kitabından yararlanmış, planlamada ve öğrenci aktivitelerini yönlendirme gibi birçok noktada başarısız bulunmuştur. Çünkü bu öğrencide kitaptan çalışarak, ödev yaparak ve öğretmeni çok iyi dinleyerek dersi öğrendiğini belirtmiştir. Derinlemesine düşünce gerektiren derslerde başarılı olamadığını, başarılı olduğu ve sevdiği en iyi öğretmenin bir çok kavramı anlatarak işleyen kimya öğretmeni olduğunu belirtmiştir. Araştırmada sonuç olarak belirtilen ise öğretmen adaylarının öğrenme stilleri ve öğrenciliklerinde yaşadıkları deneyimleri ADÖ aktivitelerindeki başarılarına yansıttıklarıdır. Furtak (2005), yönlendirilmiş ADÖ’de öğretmen nasıl ve ne zaman öğrenciye cevap verecek sorusuna çözüm bulmaya çalışmıştır. ADÖ uygulamalarında yönlendirmede öğretmenin ne kadar yönlendirme yapacağı sorunu üzerinde yapılan çalışmaları değerlendirmiştir. Araştırmasında örneklem grubunda 3 deneyimli, yüksek lisansını tamamlamış ve ADÖ ile ilgili eğitim almış öğretmenler yer almaktadır. Öğretmenlerin dersleri videoya alınarak veriler toplanmıştır. Sonuç olarak ise öğretmenlerin öğrenci sorularına bütünüyle cevapladıkları, öğrencinin araştıracağı, düşüneceği kavramları öğretmenin cevaplarıyla verdiği tespit edilmiştir. Öğretmenlerin alışkanlıklarının değişmesinin zor olduğu üzerinde durulmuştur. Wallace ve Kang (2003), deneyimli 6 fen öğretmeniyle yapılan çalışmada “Başarılı fen öğretimi nedir?, Fen öğretiminde laboratuarların amaçları nelerdir?, ADÖ sınıflarında nasıl uygularız?” soruları ile görüşleri tespit etme amaçlanmıştır. Uygulamalar sonucu öğretmenlerin fikirleri; bazı öğrencilerin bu aktiviteleri yapacak olgunluğa ulaşmadıkları, öğrencilerin tembel olduğu, programda verilen sürenin yetersiz kaldığı durumlarda laboratuar etkinliklerin iptal edilebileceği, okul kültürünün ADÖ uygulamalarına uygun olmadığı yönündedir. Ancak bu olumsuz görüşlere rağmen öğretmenler öğrencilerde; problem çözme becerisi, derinlemesine düşünme, laboratuar aktiviteleriyle kavramsal anlama ve yaratıcılıklarında artış olduğunu belirtmişlerdir. 54 Etkileyici fen öğretmeni olmak öğrencilikten meslek yaşamının sonuna kadar yaşam boyu süren öğrenme sürecidir. Araştırmaya dayalı öğrenme modelinde uygulanan yönteme göre öğretmenin rolünde küçük farklar olsa da özünde derslerinde yaratıcılığını ve deneyimlerini kullanarak öğrencileri meraklı, öğrenmeye istekli, düşünerek öğrenmelerini sağlayan, bilimsel süreç becerilerini yaşarak kazanacakları, anlamlı öğrenme davranışını kazandıracak şekilde planlamaları beklenir. 2.9. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME ÖLÇME DEĞERLENDİRME Ölçme, belirli bir nesnenin ya da nesnelerin belirli bir özelliğe sahip olup olmadığının, sahipse sahip oluş derecesinin gözlenip, gözlem sonuçlarının sembollerle ve özellikle sayı sembolleri ile ifade edilmesidir (Tekin,2000). Öğrencinin bilgi beceri ve davranışlarının kısacası kapasitesinin akademik düzeyde belirlenmesine eğitimde ölçme denir (Bekiroğlu,2004). Değerlendirme ise: - elde edilen ölçülerden bir anlam çıkarma, ve bir ölçüt yardımı ile karar verme işi - ölçülen özelliklerle hakkında karar verme işlemi - eğitim hedeflerine ulaşma derecesine tayin etme süreci - ölçme sonucunda elde edilen sembollerin kriterler ile - karşılaştırılarak ölçülen özellikle ilgili yargıda bulunma olarak tanımlanmaktadır. Ölçme ve değerlendirme, öğrencinin kendini tanıması, Öğrencinin neyi nasıl anladığının tespit edilmesi, öğrencinin motive olması ve öğrenci hakkında velinin bilgilendirilmesi gibi öğrenciye yönelik fonksiyonları, öğretmenin öğrenciyi tanıması, öğretmenin öğretim süreci içindeki durumu ve öğretmenin etkin rehberlik yapmasını, dersini planlamasını veya öğretim yöntemini değiştirmesi gerektiğini ortaya çıkaran, öğretmene yönelik fonksiyonları ve değerlendirme sonuçlarına göre uygulanan programın eksikliklerinin tespit edilerek giderilmesi için önlemler alınmasını sağlayan öğretim programı ve uygulamalarla ilgili fonksiyonları kapsar. Amerikan Ulusal Fen standartlarına göre (NRC;1996) öğrencinin neyi bilmediği değil neyi öğrendiği, öğrencinin konu veya ünite sonu değil sürekli değerlendirildiği, hangi bilgileri ezberlediği değil, hangi kavramları anladığı ve muhakeme edebildiği, 55 öğretmenin sadece not vermek için ölçme yapmayıp kendi öğretme metodu ile ilgili geri bildirim almasını sağlayan, sadece fen kavramlarının değil öğrendiklerini günlük hayatta kullanabilme becerilerini ölçen ölçme değerlendirme teknikleri ön plana çıkartılmıştır. Araştırmaya dayalı öğrenmede 3 önemli sonucun ölçülmesi gerekmektedir. Bunlar; fende kavramsal anlama, araştırmaya dayalı öğrenmeyi anlama ve ADÖ’yi gerçekleştirme yetenekleridir (NSES ;2000). Dolayısıyla fen derslerinde geleneksel ölçümlerden yani çoktan seçmeli, kısa cevaplı, kavram tanımını soran veya kelime anlamını soran sorulardan farklıdır. Bilimin doğasını anlama, bilim adamı nasıl çalışır öğrenme, kavramların uygulamalı öğrenilmesi, neden sonuç ilişkisini kurabilmesi ölçümlerin derinlemesine yapılmasını gerektirir. Araştırmaya dayalı öğrenme sınıflarda öğrenci neyi ne kadar biliyor, öğrenciler hangi kavramları yanlış öğrenmiş ya da öğrenmemişi sorgulayan geniş perspektifli ölçüm olanakları sunar. Ölçümler sonucunda öğrenci soru üretebiliyor mu veya sorularla aydınlanıyor mu, mümkün olabilen cevaplar üretiyor mu, araştırmayı planlayıp, verilerle çözümleri destekliyor ya da çürütüyor mu sonuçları elde edilmelidir. Tablo 2.7. Ölçme Türlerinin Karşılaştırılması (Carin ve Bass, 2001) Öğrencileri Tanımaya Yönelik Ölçme (Diagnostic) Yetiştirmeye Yönelik Ölçme (Formative) Değer Biçmeye Yönelik Ölçme (Summative) Uygulama öncesi Uygulama sırasında Uygulama sonrasında Ne zaman gerçekleştirilir? Niçin kullanılır? Nasıl? Öğrencilerin ihtiyaçlarını belirleme, ön bilgilerini, kavram yanılgılarını, zihinsel becerilerini tespit etme, öğrenci ihtiyacı ile öğretim metotlarının örtüşmesini sağlama Öğrencilere Yeni konu veya üniteye yönlendirme yaparken geçmeden öğrencilerin kısa sürede geri ne kadar öğrendiğini bildirim almak tespit etmek. Verilecek kavramları Ailelere,yöneticilere ve düzenlemek. ilgili birimlere rapor Eksikliklerin etmek için. saptanarak kısa sürede Not vermek için. giderilmesini sağlamak Her üçü için: Öğrenci projeleri, yazılı raporlar, kağıt-kalem testleri, öğrenci performans ölçekleri, öğretmen gözlem ve değerlendirme formları kullanılabilir. 56 Ölçüm araçları bir çok formda ve bir çok amaca yönelik olabilir. ADÖ’de ölçme ve değerlendirme öğrenciyi yetiştirmeye yönelik (formative) ölçme ile değer biçmeye yönelik (summative) ölçme arasında bir yerdedir (NSES; 2000). Farklı türlerdeki sınıf değerlendirmeleri öğretmenlere farklı çeşitte değerlendirme bilgileri verir. Bütün öğretmenler öğrencileri neleri biliyor, nerede yardıma ihtiyaçları var, bir daha ki sefere nelere dikkat etmeleri gerektiği veya ne yapmaları lazım şeklinde bilgileri elde etmek için belirli zamanlarda bazen konu sonu, bazen belirli sınav haftalarında, bazen de ünite sonunda ölçme testleri yapar. Büyük bir ölçümle de “Okullar gelecek nesilleri nasıl eğitiyorlar?” sorusunda cevap aramak için ölçüm yaparlar. Araştırmaya dayalı fen öğretiminde ölçmede düşünme, sonuca ulaşmanın yanında problem çözme, araştırma, buluş da dikkate alınmalıdır (Hein ve Lee; 2000). Bazı sınıflarda öğrencilere reçete gibi hazırlanmış materyaller ve yöntemler verilerek bu materyalleri kullanarak aktiviteleri yapmaları verilen soruları cevaplamaları istenmektedir. Örneğin sarkaçların sallanma periyodunu not etmeleri istenmektedir. Diğer bir sınıfta ise öğrenciler bağımsız buluşlar yapmaktadır ve kimsenin cevabını bilmediği sorulara cevap aramaktadırlar. Örneğin yaşadıkları bölgede bulunan havuz veya göllerdeki suyun asitlik derecesi ölçülüp bunun hayvan ve bitkilerdeki etkileri araştırılmaktadır. Buradaki gibi her bir sınıfta öğrencilerin çalışmalarında kaydettikleri sonuçlar öğretmen başka bir değerlendirme formu oluşturmadığı sürece önemlidir. Sarkaçlarla çalışan öğrencilerde deney sonuçları Newton’un sonuçlarıyla örtüşüyorsa o öğrencilerin öğrenmeyi gerçekleştirdiği varsayılırken, ikinci gruptaki öğrenciler için kesin bir cevap olmadığından herkesin bulduğu doğru kabul edilir. Burada sonuçlardan çok öğrencinin kullandığı metotlara bakılır. Birçok fen sınıflarında aktivitelerin ve ölçmelerin birleştirilmesi daha uygundur. ADÖ gerektirdiği fiziksel ve zihinsel becerilerin ölçülmesi performans ölçümü olarak adlandırılır. Bu ölçme araçlarında, öğrencinin gözlem, deney planlaması, probleme çözüm yolları bulması gibi fiziksel aktiviteleri ne kadar iyi yapabiliyor sorusuna ölçümde cevap aranırken, öğrenci sonuçlarını sağlam temellere dayandırabiliyor mu, doğadaki bazı düzenlere ulaşabilmiş mi, uygun metodu 57 seçebilmiş mi gibi sorularla da öğrencinin düşünce yeteneği ve sonuçları değerlendirme yeteneği de yer almalıdır. Ayrıca öğrencinin fen kavram ve içerik bilgisi ölçülmelidir. ADÖ’de öçmede en önemli faktör başlangıçta neyin ölçüleceğinin çok iyi belirlenmesidir (Hein ve Lee;2000). 2.9.1. ADÖ’de Ölçe ve Değerlendirmelerde Ölçülecek Kriterler Nelerdir? 1- İşlem Yetenekleri: Uygun sorular sorabilme, verileri yorumlama, tek değişkeni kontrol etme, sınıflandırma yapabilme, gözlem yapabilme. 2- Birleştirme Becerileri: Tartışmaları destekleyici veriler elde etme, grup fikirlerini sentezleme ve özetleştirebilme, tablo ve grafik kullanma, verileri kaydetme, uygun fen kavramlarını kullanabilme . 3- Öğrenme Becerilerinde Pozitif Eğilimler: Başka deneyler yapmak için istek duyma, aktivite boyunca aktif katılım, grup arkadaşlarıyla uyumlu çalışma, zamanı verimli kullanma, soru sorma (Friedl, Koontz; 2001). Ölçmenin bir çok amaç için kullanılabileceği belirtilirken ADÖ uygulamalarında kullanılabilecek ölçme türlerini ve nitelliklerini 6 maddede inceleyebiliriz. 1- Öğrencileri Teşhis Etmeye Yönelik Ölçme (Diagnostic): Öğrencilerin hangi bilgilerini konuya taşıtabileceklerini öğrenmek için kullanılır. Eğer öğrencilerin hepsi aynı şeyi yapıyorsa örneğin dersi dinleme,çalışma kağıdındaki soruları çözme gibi bu ölçmeyi uygulamak kolaydır. Ancak öğretmen öğrenciler ne yapabilir sorusuna cevap arıyorsa ya da her birinin araştırma yapmaya ilgisini ölçmek istiyorsa öğretmen öğrencilerini araştırmaya tabi tutmalıdır. Öğretmen sınıf tartışmaları,resmi olmayan gözlemler, öğrencinin çalışma ürünlerini test ederek, kısa mülakatlar yaparak test edebilir.Teşhis etmeye yönelik değerlendirme için en önemli faktör öğretmenin öğrencilerden neleri öğrenmesini, öğrencilerin hangi özelliklerini kazanmalarını bekliyorsa net bir şekilde belirlemesi gerekir (Hein ve Lee,2000). 58 Teşhis etmeye yönelik ölçme öğrencilerin bilgi, tutum becerileri hakkında öğretmene bilgi verir (Byee, Powell ve Trowbridge; 2004). 2-Yetiştirmeye Yönelik Ölçme (Formative): Yetiştirmeye yönelik ölçmenin faydaları yıllar önce Benjamin Bloom (1971) tarafından belirtilmiştir. Öğrencinin hangi kavram ve becerileri öğrendiği, hangi öğrenme problemlerinin hala sürmekte olduğunu belirler (Guskey,2007). Öğrencilerin günü gününe performanslarını kaydetmeye yarar. Bunun içinde grafik çizimi, resim yapma, broşür hazırlama gibi aktivitelerle öğrencilerin neleri öğrendiklerini daha sonraki basamakta nelere ihtiyaçları olduğunu tespit eder. Konun nasıl öğretildiğini ve öğrencinin neyi öğrendiği geri bildirimini verir ki öğretmenin dersi düzenlemesini, etkili öğrenmenin geliştirilmesine olanak sağlar. Bu ölçme türünde öğrenci, kendisinin öğrendiği bilgilerden haberdar olup eksiklerini tamamlamak ve geliştirmek için durumdan haberdar olur (Chappuis ve Chappuis, 2007). Yetiştirmeye yönelik ölçmede bir diğer önemli nokta ise ölçmeden sonra gerçekleştirilecek eksikliklerin giderilmesidir. Eğer öğrenciye aynı metotla ders işlenmesi, aynı araştırma veya aynı deney yaptırılacak olursa aynı problemler devam edecektir. Düzeltici faaliyetlerin etkili bir şekilde düzenlenmesinde 3 önemli kriter şunlardır. Dersin (sunumun, deneyin vs) formatı, organizasyonu veya metodunun değiştirilmesi, öğrencilerin farklı şekilde derse katılımının sağlanması, öğretmenin öğrencilerin başarısına odaklanmasıdır. Düzeltici faaliyetler ise farklı örnek ve yaklaşımları kullanarak kavramların tekrar öğretilmesi, farklı sunumlar ve öğrenci aktivite düzeylerinin yeniden belirlenmesi, akran eğitimi, üç yada beş heterojen yapıdaki öğrencinin bir araya gelerek eksiklikleri konusunda birbirine yardımcı olması, kısa paragraflar içeren kitapların okutulması, bilimsel DVD,video, oyunlar, yap-bozlar, web kaynakları vb kullanılması gibi bir çok alternatifi içinde barındırmalıdır (Guskey;2007). 3- Değer Biçmeye Yönelik Ölçme (Summative): Geleneksel olarak konu yada ünite sonunda yapılan ölçümlerdir. Genel olarak öğrenciyle ilgili ön testler, sınıf aktiviteleri, son testler (çizimler, tanımlar, raporlar, sorulara verilen cevapların hepsi birlikte) toplam değerlendirmeyi sağlar. Örneğin çalışan motorun şekli, ağaç resmi, 59 çevrenin özel bir tanımı, grafiklerin doğru bir şekilde işaretlenmesi bütün bu çalışmaların ünite öncesi yapılan teşhis ölçmelerle karşılaştırılması yapılır. 4- Karşılaştırmalı Ölçme (Comparative):Öğrencilerin birbirine değerlendirmesidir. Öğrencilerin birbirini değerlendirmesi için standartların belirlenmesi gerekir. Örneğin 4. sınıftaki ağaç resimlerinde hangi detayların olması gerektiği belirtilmeli ya da deney düzeneğinde kaç tane değişken var gibi. Ayrıca öğrencilere sorulan sorular sınırlı sayıda olursa öğrencinin ne bildiği, neyi yapabileceği, yeteneklerinin ne olduğu tam olarak yansıtmaz. Öğrenciler birbirine soru sorarken öğretmende bu yeteneklerin ortaya çıkmasını sağlayacak gayri resmi (informal) sorularla onları tamamlamalıdır (Hein ve Lee ;2000). Ulusal standartlardaki test sınavlarında araştırmaya dayalı fen öğretimindeki geniş bir aralığı kapsayan öğrenme alanlarını tam olarak ölçemez. Ayrıca her öğretmenin kendi sınıfında neler yaptığını ölçen bir ölçek geliştirmekte güçtür. Bunların yanı sıra araştırmaya dayalı fen öğretiminde öğrencilerin farklı bireysel deneyimlerini ve kültürlerini okula taşıdıklarını ve uygulamalarda bunlardan yararlandıklarını düşünürsek soruların tüm öğrenciler düzeyinde eşitliğine önem verilmelidir (Goodwin;1997). 5- Profesyonel Gelişim İçin Ölçme: Çalışma gruplarındaki öğrencilerin ürünlerini, çok dikkatli olarak onların gelişen performanslarını, süreç boyunca ne kadar öğrendiklerini tespit etmeleri öğretmenlerin profesyonel gelişimlerini, pratiklerini artırmakta ve heyecanlandırmaktadır. 6- Programın Etkinliğini Ölçmede Öğrencinin Değerlendirilmesi: Öğrenci başarısı ile öğretmen eğitimi arasında doğrudan bir ilişki vardır (Hein;1996). Ancak öğretmenin eğitimi ve deneyimi ne kadar mükemmel olursa olsun öğrencilerin değerlendirilmesini etkileyen birçok faktör vardır. Bunlar sadece öğrencinin bilgi düzeyini ölçen çoktan seçmeli sorulardan oluşan ulusal veya bölgesel sınavlar, değişen programlar, baskıcı yöneticiler, yoksulluk, okulların uzun süre kapatılmasına neden olan felaketler olarak sıralanabilir. Araştırmaya dayalı öğrenmenin gerektirdiği ölçüm ve değerlendirmelerde sorular öğrencinin uzun cevap verebileceği, çizim, resim yapabileceği, neden sonuç ilişkisi kurabileceği nitelliklere sahip olmalıdır. 60 Günümüzde fen eğitiminde performansa dayalı değerlendirme yaklaşımı benimsenmektedir (Doran, Tamir,1992; Doran ve Jacobson,1990; Shavelson, Baxter ve Pine, 1992) Aslında bu yaklaşım yıllar önce kullanılan pratiksel değerlendirme formatıyla oldukça örtüşmektedir (Hofstein, Lunetta,1982; Lunetta ve Tamir, 1979; Lunetta, Hofstein ve Giddings,1981; Tamir,1985). Derslerde laboratuar becerilerinin değerlendirilmesi çalışmalarında becerileri planlama, gerçekleştirme, veri analizleri ve sonuçları yeni ortamlara uygulama olarak sınıflandırmış, bölümlere ayırmıştır (Doran, Boorman, Chan ve Hejaily; 1993). Son yıllarda ise bölümlere ayırma yaklaşımı yerini müfredat, öğretim ve değerlendirme süreçlerinin entegrasyonu yaklaşımına bırakmaktadır. Millar ve Driver(1987) bilimsel süreçlerin sadece incelemelerle sınırlanamayacağını ileri sürmektedirler. Öğrencilerin ön bilgileri ve araştırmanın bağlamı öğrencilerin inceleme ve laboratuar etkinliklerini etkilemektedir. Hudson(1993) benzer şekilde fen eğitimcilerini tüm inceleme ve el etkinliklerinin ve pratik yaklaşımlarının görev ve izini anlama süreçlerini etkileyecek olan bilgisel içerikte gerçekleştiğini hatırlatmaktadır. Benzer şekilde Schwab (1962)’da bilimsel araştırmalarda, planlama, uygulama ve değerlendirme süreçlerinde rehberliğin önemini vurgulamaktadır. Deneylerin gerçekleştirilmesi ve hipotezlerin test edilme süreçlerinde bilgilerin iletişimi ve değerlendirmesini kapsayan fen müfredatının gerekliliği öne sürülmektedir. Süreçler fen öğretimi ve fenin doğasının öğrenimi için temel teşkil etmektedir. Tüm bu gelişmeler ışığında sosyal değerlerdeki değişmeler farklı değerlendirme araçlarının ve tekniklerinin ve formatlarının gelişimine olanak sağlamıştır (Grandy, Duschl, 2005). Champagne ve Newell (1994)fen eğitiminde değerlendirme süreçlerinin değişen rolünün 3 tür performans kapasitesinin dahil edilmesi gerekliliğini öne sürmektedir. 1- kavramsal anlama 2- pratiksel muhakeme 3- bilimsel inceleme. 61 Bu bağlamda öğrencilerin muhakeme süreçlerinde değerlendirmenin nasıl ele alınması noktasında öneriler sunmaktadır. Performans değerlendirmenin rolünü 3 grupta toplamaktadırlar. 1-Geleneksel laboratuar deney çalışmalarını ve diğer kapalı uçlu soruları içeren akademik performans değerlendirmeler. 2-Gerçek hayata ilişkin, açık uçlu soruları ve görevleri içeren çalışmalar. Burada öğrencilerden soru oluşturması, deney dizayn etmesi ve veri analiz etmesi beklenmektedir. 3- Dinamik ve gelişimsel değerlendirmeleri kapsayan çalışmalar. Burada bir yıllık ve daha uzun süreli ders alımlarından sonra öğrencilerin geçen süre sonundaki tepkileri değerlendirilmektedir. Değerlendirmelerin amaçlarına ilişkin sosyal değerlerin ve fen bilimlerinin doğasına ilişkin değişimler fen bilimlerinde değerlendirme ve fen eğitiminde araştırmanın rolüne ilişkin yansımalara yol açmıştır. Kavramsal anlama, muhakeme ve araştırma becerilerinin entegrasyonu vurgulayan performans değerlendirmeleri araştırma, fen öğretimi ve başarıya ilişkin olgularda yeni yaklaşım ve görüşlerin ortaya çıkmasına yol açmıştır (Grandy, Duschl, 2005). 2.9.2. 5 E Öğrenme Döngüsünde Performans Değerlendirme Burada otantik değerlendirme olarak da tanımlanan performans değerlendirmesinin 5 E öğrenme modelinde nasıl ve hangi ölçüm araçlarının kullanılacağı açıklanacaktır. Çünkü çalışmada kullanılan 5E öğrenme döngüsünde MEB’lığın (2005) önerdiği performans ölçüm araçlarından bir kısmı kullanılmıştır. Bu ölçeklerin öğrenci ve öğretmen açısından kullanışlığı, geçerliliği, faydaları bulgular ve tartışma bölümünde ele alınacaktır. a- Giriş (Engagement): Bu basamakta yapılan ölçünlerin genel amacı öğrencinin sahip olduğu ön bilgilerin, kavramların, kavram yanılgılarının tespit edilmesi ve öğrenciye öğreneceği yeni fen konusuna dikkat çekmektir. Kullanılabilecek ölçekler ise aykırı (discrepant)olaylar örneğin “Buz yanar mı?, Su yer çekimine ters yönde akar mı? “ gibi, kavram haritaları, gözlem, iletişim ve beceri ölçümleri, veri toplama, öğrenci materyallerini değerlendirme ve öğretmenin öğrenciye sorduğu sorulardır. 62 Odom ve Kelly (1998) öğrenme döngüsü ve kavram haritalarının birlikte kullanılması anlamlı öğrenme için gerekli olduğunu belirtmiştir. b- Keşfetme (Exploration): El etkinliklerinin değerlendirilmesi ( model, çizim, materyallerin doğru seçimi ve kullanımı, gözlemleri, verileri kaydetmesi, sonuç çıkarabilme ve yorumlama becerileri ), öğrencinin aldığı notlar, kullandığı kaynaklar vs, iletişim becerileri, deney sırasında aldığı notlar veya kaydettiği dökümanların değerlendirmesi şeklinde olabilir. Yorumlama becerilerinde sözlü veya yazılı mülakatlar, yazılı sınavlar, verilerin tablo ve grafikte düzenlenmesi kullanılabilir. c- Açıklama (Explain):Çoktan seçmeli sorular, çalışma planları, deney düzenekleri, problem çözümleri ve iletişim becerileri kullanılabilir. d- Genişletme (Elaboration): Öğrenci sunumları, modelleri, yaratıcı drama, hikayeler, el etkinlikleri ürünleri, koleksiyonları kullanılabilir. Tüm basamaklarda portfolyo, öğretmenin dersler sırasında aldığı notlar (anektot), puanlama yönergeleri (rublikler), grup değerlendirmeleri (video kayıtları) kullanılabilir. Rublikler, fen kavramlarının, işlemlerin ve becerilerin bir arada kısa sürede ölçülmesini sağlarken, aynı zamanda öğretmen amaçlarını ve ölçeceği kriterleri tanımlarken öğrencinin bu amaçlardan ve kriterlerden haberdar olmasını ve bu doğrultuda çalışmasını sağlar. Ayrıca öğretmenin planlamasına yardımcı olurken, programla ilgili toplumla iletişime geçebileceği dökümantasyonu sağlağı için performans ölçümlerine önemli bir yer tutmaktadır (Carin ve Bass,2001). Beerer ve Bozdin (2004) yaptığı çalışmada öğretmenlerin rublik uygulamalarını sağlıklı yapamadığını, düzensiz karışık yaptığı, öğretmenlerin rublik ölçeklerini deneyerek geliştirebilecekleri, kendilerinin yapılandıracağı materyale ihtiyaçları olduğu, uygulamaların kolay olmadığı tespit edilmiştir. Crawford (2000) ise rublik uygulamalarında ADÖ’nin bütününden kopulduğunu belirtmiştir. Portfolyolar ise öğrencinin bireysel performansını uzun süreçte değerlendirilmesini sağlarken, öğrencinin derse olan tutumu, fen kavramlarını öğrenmedeki gelişimi, konu içeriğini öğrenme düzeyini ve işlemsel beceri yeteneklerindeki gelişimleri sergilemesi 63 açısından diğer ölçüm araçlarına göre daha pozitif ve öğrencinin daha aktif olduğu bir ölçme aracıdır. Sonuç olarak ADÖ uygulamalarında öğretmenin deneyimi, konun içeriği, öğrenci seviyesi, öğrencilerin yaşadığı kültürel çevre, okul yönetimi, eğitim programlarına göre geleneksel ve alternatif ölçme araçlarını öğretmenler belirledikleri amaçlar doğrultusunda kullanabilir. Geleneksel ölçme değerlendirme araçları olan çoktan seçmeli testler, doğru/ yanlış tipi sorular, kısa cevaplı sorular, açık uçlu sınavlar, eşleştirmeli sorular kullanılabileceği gibi kavram haritaları, informal sorular, tanılayıcı dallanmış ağaç, projeler, portfolyo, rublikler, öz değerlendirme, akran değerlendirme, görüşme formları, gözlem formları performans değerlendirme teknikleri olarak kullanılır. 2.10. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMEDE LABORATUAR UYGULAMALARI Okul programlarına 19.yüzyılın ortalarında giren laboratuar, fen bilimlerinin öğretiminde günümüze değin farklı amaç ve yöntemlerle uygulanmıştır. Başlangıçta teorik olarak açıklanan konuların ispatlanması amacıyla yapılan laboratuar çalışmaları günümüzde öğrencilerin bireysel veya grupla serbest olarak çalışıp bilgiyi keşfettikleri bir ortama dönüşmüştür. Laboratuarın fen eğitimindeki rolünün değişimi 1960’lar da daha çok deneylere dayalı fen öğretim programlarının geliştirilmeleri ile yeni boyutlar kazandırılmıştır. Tüm bu gelişmeler fen laboratuarlarını bir ispat yeri olmaktan çıkarıp, buluş yapma ve bilimsel bilgiye ulaşma yollarını öğretme ortamı haline getirmiştir (Çepni ve diğerleri, 2004). Öğrenciler bilimsel yöntemi kullanarak soru sormayı, araştırma yapmayı, problem belirlemeyi, gözlem yapmayı, incelemeyi, hipotez kurmayı, deney yapmayı, çeşitli laboratuar araç ve gereçlerini kurallarına uygun kullanmayı, veriler toplayı bunları analiz etmeyi ve sonuçlarla genellemelere varmayı öğrenirler. Bu amaçlara ulaşmak için yapılan faaliyetlerin tümüne laboratuar çalışması denir. Laboratuar ortamında öğrenciler, ilk elden somut deneyimler kazanır ve yaparak-yaşayarak öğrenmeye 64 dayalı etkinliklerle fen alanındaki bilgilerini pekiştirerek kendileri için daha anlamlı hale getirirler. Laboratuar, öğrencilerin hem fenle ilgili etkinliklere katılmalarına hem de bilimsel yöntemi tanıyarak takdir etmelerini olanak sağlar. Öğrenciler için laboratuar, gözlem yaparak, düşünerek, fikir üreterek ve verileri yorumlayarak yeni bilgilerin oluşturulduğu yerdir (Adey, Shayer, ve Yates,1995; Alıntı; Bayraktar, Erten, Aydoğdu ;2006). 1970’li yıllarda Amerika’da kolej öğrencilerinin yemek kitabına benzer olarak yapılan deneylerde öğrencilerin bilimsel işlem yeteneği kazanmadıkları, bilimsel süreçlerin neler olduğunu öğrenmedikleri tespit edilmiştir. Öğrencilerin laboratuarda zamanlarının çoğunu talimat veren öğretmeni dinleyerek geçirdikleri ve bu durumun sadece kolej değil ilköğretim ve liselerde de aynı olduğu belirtilmektedir (Kyle, Penick, Shymansky,1979). Stewart (1988) öğrencilerin kendi deneyini kendisi dizayn ettiğinde, deneyin planlanması ve organizasyonu, raporlardan ve doğru sonuçları elde etmekten daha önemli olduğunu belirtmiştir. Fogle (1985) kolej öğrencilerinin bilimin doğasını anlamadıklarını, hipotez, gerçek, teoriyi yanlış anladıklarını belirtmiştir. Öğrencilerin öncelikle bilimsel düşünmede deneyim kazanmaları gerektiğini vurgulamıştır. Splickler (1984) öğrencilerin becerilerini kullanabildikleri, geliştirebildikleri fizik laboratuarında, ölçüm yapmayı, basıncı, Arşimet prensipleri gibi bir çok deney gerçekleştirmiş ve bu öğrencilerin geleneksel sınıflara göre kavramları daha iyi öğrendiği bir çok alanda anlama yeteneklerinin artığı tespit edilmiştir. Yapılan birçok çalışma sonuncunda ADÖ’de laboratuar çalışmaları öğrenci merkezli, öğrenciye daha çok sorumluluk veren, bilimsel süreç becerileri kazandıran, eğitimin birçok düzeyinde kullanılabilen ve kavramlarında öğrenilmesini sağlayan aktivitelerolduğu belirtilmiştir (Leonard;1989). Birçok çalışma laboratuarın öğrenciler üzerinde etkili olup olmadığını, ya da ne kadar etkili olduğunu araştırmaktadır. Bu çalışmalar literatürde geniş bir şekilde gözden geçirilmiş ve incelemeler sonucu, laboratuarların gerçekte fen biliminde büyük bir role sahip olmasına rağmen, çalışmalar laboratuarlar ve öğrenciler 65 arasındaki bağı ve başarıyı göstermekte başarısız olmuşlardır (Duschl ve Grandy; 2005). Hodson (1990) laboratuar çalışmalarını eleştirmiş ve bunun kesin bir amaç güdülmeden yapıldığı için çok saçma ve kafa karıştırıcı olduğunu belirtmiştir. Tobin (1990) şöyle yazmıştır: “Laboratuar aktiviteleri bir çeşit kavrama yolu olarak görülür ve aynı zamanda tecrübe ederek bilgiler geliştirilir. Ayrıca Tobin, laboratuarlarda yeterli materyaller verildiği sürece öğrencilerin çok daha kolay öğrendiğini savunmuştur. Gunstone (1991) öğrencilerin laboratuarda bilgilerini geliştirdiklerinin doğru olabileceğini, ancak bunun denenmiş bir düşünce olmadığını belirtmiştir. Laboratuar aktiviteleri fen öğretim programlarında büyük ve önemli bir role sahiptir. Fen öğretmenleri öğrencilerin laboratuarda çalışmasından çok büyük yararlar sağladığını öne sürmüştür (Dori, Sasson, Kaberman ve Herscovitz, 2004; Garnett ve Hacking, 1995; Hodson, 1990; Hofstein ve Lunetta, 1982; 2004; Tobin, 1990; Lazarowitz ve Tamir, 1994; Lunetta, 1998). Özellikle, düzgün bir şekilde yapıldığında, araştırma ağırlıklı laboratuarların öğrencilerin algılarını geliştireceğini ve bilimin doğasını daha kolay anlayabileceklerini öne sürmüşlerdir. Hofstein ve Walberg (1995), problem çözme, hipotez formülü bulma gibi aşamalardan oluştuğu için araştırma tipi laboratuarların öğrencilerin fen bilimini öğrenmesinde çok etkili olduğunu belirtmiştir. Bazı fen eğitimcileri fen ve teknoloji sınıflarının hem konulara ilişkin teorik bilgilerin verildiği hem de uygulamanın yapıldığı tam donanımlı bir yapıda olması gerektiğini düşünerek laboratuar olarak adlandırılan ayrı bir sınıfın gerekliliğinin ortadan kalktığı iddiasında bulunabilirler. Bazıları da eğer fiziki şartlar elveriyorsa farklı nedenlerden ötürü (güvenlik, temizlik) fen sınıfının laboratuar olarak da kullanılmasına karşı çıkarak uygulamaların laboratuar ortamında yapılmasına önerirler. Laboratuarın kendine has özelliklerinin bile öğrenciyi motive edebileceği iddiasında bulunurlar. Her iki iddiayı dikkate almakla birlikte laboratuarın egzotik atmosferi, ortamdaki asit veya bazların kokusu, çeşitli deney aletleri veya bazı laboratuarlardaki hayvan ve bitki numunelerinin, öğrencileri motive edebileceği yaratıcılık ve keşfetme kabiliyetlerini kamçılayacağı dikkate alınarak okulun fiziki ve 66 ekonomik şartları elveriyorsa laboratuarın ayrı bir sınıf olarak düşünülmesi gerekmektedir (Lanz, 2005). Araştırmaya dayalı öğrenme modelinde deneylerin sınıf ortamı, doğa, müze gibi ortamlarda yapılabileceği, malzemelerin günlük hayatta kullandığımız malzemelerden yapılarak maliyet gerektirmeden öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini kazanması, düşünerek deney yapmaları, kavramların anlamlı öğrenmesi ve soru sormayı öğrenmeleri amaçlanır. Öğretmenlerin ADÖ uygulamalarından kaçınırken sebep olarak öne sürdükleri laboratuar ve malzeme problemi deney yapmamayı açıklamada yetersiz kalırken, yeni çalışmalarda teknoloji desteğinin (internet) ADÖ uygulamalarına katkıları olduğu görülmektedir (Songer, Lee, Kam, 2001; Akerson, Dickinson, 2003; Crawford, ve diğerleri; 2002). Ancak güvenliğin önemli olduğu kimya deneyleri veya üst düzey sınıflardaki uygulamalarda laboratuar malzemelerinin (mikroskop, etüv, çeker ocak vs) önemi yadsınamaz. Araştırmaya dayalı laboratuar uygulamaları bir çok farklı yöntemle gerçekleştirilse de öğrencileri bilim adamı yerine koyarak hipotez kurma, deneyi dizayn etme, gözlem yapma gibi bir çok sorumluluk ve beceri kazandırır. ADÖ’de laboratuar süreci; deney öncesi tartışma, deney yapma, verileri elde etme, deney sonrası tartışma, öğrenci keşfi basamaklarından oluşur. Son yıllarda yeni bir konu veya üniteye başlamadan önce de laboratuar çalışmaları yapılmaktadır. Bu süreçlerde disiplin, yönetim, öğrencinin konuyu ders kitabından okuması, örneklerle açıklama, öğretmenin öğrenci yerine çalışması, ve öğrenci ilgisizliği sorun olabilir (Friedler ve Tamir, 1990). Deney oluştururken dikkat edilecek noktaları (Bodner, Hunter, ve Lamba, 1998) şöyle belirtmişlerdir: -Her deneyde tek bir merkezi kavram veya sorunun üzerinde tartışılmalıdır. 67 -Öğrencilerin deney tasarımında ve yapımında gerekli olan temel bilgiler verilmelidir. -Deneyden elde ettikleri verilerin içindeki gizli anlamları ortaya çıkarmaya yardım edecek sorular sorularak tartışmalar yaptırılmalıdır. -Deneyin farklı bölümleri için bilgi toplarken küçük öğrenci grupları ile birlikte çalışmalıdır. -Her grubun topladığı bilgiler belirli aralıklarla tartışılmalıdır. Bilgi toplamaktan çok tartışmak için zaman ayrılmalıdır. -Deneyin başarıya ulaşması için öğrencilerin deneyin nasıl uygulanacağını belirten kararların oluşturulma süreci içinde bulunması gerekmektedir. 2.10.1. ADÖ’de Laboratuar Uygulamalarının Öğrenciye Kazandırdığı Beceriler. 1- Bilgi elde etme becerileri; dinleme, gözlem, araştırma, sorgulama, veri toplama. 2- Organizasyon becerileri: kaydetme, sınıflama, sıralama, karşılaştırma, organize etme, gözden geçirme, özetleme, değerlendirme, analiz etme 3- Yaratıcı beceriler: planlama, tasarlama, buluş, sentezleme 4- El Becerileri: tamir etme, taşıma, araç kullanma, koruma, aletleri tanıma, ölçme, ölçümü okuma. 5- İletişim becerileri: soru sorma, tartışma, açıklama, raporlama, yazma, eleştirme, grafikleştirme, öğretme (Trowbridge, Byee, Powell; 2004). French, Russell (2002) laboratuar uygulamalarında öğrencilerin bilgilerin yanında becerileride kazandıklarını belirmişlerdir. İlköğretim 5.sınıftan lise1.sınıfına kadar olan öğrenciler için kazanmaları gereken beceriler ve bilgiler Trowbridge, Byee, Powell (2004) tarafından şu şekilde önerilmiştir; - Laboratuar çalışmasının amacının bilinmesi - Basit laboratuar araçlarının tanınması - Metrik sistemin kullanılması ve hesapların yapılabilmesi - Deneye ait gözlem yapılabilmesi. 68 - Verilerin eksiksiz kaydedilmesi. - Laboratuarın ve malzemelerin temiz tutulması. - Hesap makinesi kullanabilme - Basit orantı hesapları yapabilme ve anlama - Verileri grafik ve tabloda gösterebilme - Üslü sayı, ağırlık, kütle hacim gibi birimleri öğrenme ve kullanma. Ekoloji, uzay gözlemleri gibi birçok aktivitenin laboratuar dışında gerçekleştirilmesi laboratuar çalışmalarının değerlendirilmesinde bir çok farklı ölçüm aracının kullanılmasını gerektirmektedir. Buck, Bretz, Towns (2008) üniversitede ADÖ laboratuar değerlendirmelerinde rublikler geliştirmiştir. ADÖ’nin laboratuar uygulamalarında temel olarak alınan öğrencinin kendi tasarladığı, kendi uyguladığı deneyi yapması, grup işbirliğinde gerçekleştirmesi açısından bugünkü uygulamaları incelediğimizde karşımıza şunlar çıkmaktadır. - Geleneksel laboratuar kitapları veya yönergelerin önemini yitirdiği - Öğretmenin ADÖ’e göre yeni laboratuar aktiviteleri planlaması gerekliliği veya eski uygulamaları ADÖ’ye adapte etmesi - Sınıf mevcudunun az olması avantaj olmayıp konu içeriğinin bir çok yönden deneyle gerçekleşmesi ve öğrencilerin tartışma ortamında birbirlerine etkin olarak bilgilerini paylaşabilmeleri açısından mevcudun ideal olarak 20 olmasıdır. - Laboratuar olmadan sınıf ortamında deneysel çalışmaların yapılabileceğidir. Laboratuar kitapları veya birçok fen kitabındaki deneyler incelendiğinde özellikle biyoloji deneylerinde bazı gereksiz deneylerle karşılaşırız. Örneğin mikroskobun parçalarının isimleri gibi. Öğrencilerin birçoğu öğrenim hayatlarından sonra hatta dönem sonunda bir daha hayatlarında mikroskop kullanmayacaklardır. Burada mikroskobun parçalarının isimlerinden çok öğrencilerin mikroskobun kullanımını öğrenmeleri araştırmaya dayalı öğrenme modelinin amaçlarından biri olan el becerilerini gelişmesine katkı sağlayacaktır. Öğrenciler sıklıkla mikroskopta kendileri bir şeyler bulmaya çalıştıklarında mikroskobun kısımlarını da öğrenmiş olacaklardır (Lanza, J;2007). 69 Wilder, Shuttleworth (2005) lise 1.sınıflarda biyoloji dersinde mikroskopla hücre incelenmesi dersinde geleneksel deney yönergesini kullanmayarak araştırmaya dayalı öğrenme modelinde 5 E yöntemini kullanarak deneyi yeniden yapılandırmıştır. Giriş aşamasında şeffaf balonun içine jelimsi sıvı doldurmuş ve bu sıvının içene farklı büyüklükte ve şekilde cisimler atmıştır. Örneğin mitokondriyi için fasulye taneleri, lizozom için küçük boncuklar. Balonu incelemeleri istenmiş ve daha sonra sorular yöneltilmiştir. Keşfetme aşamasında yanak epiteli ve soğan zarı hücresini mikroskopta bulmaları ve her gruba verilen çalışma kağıdındaki soruları cevaplamaları istenmiştir. Açıklama basamağında balonun ne olabileceği cevapları ve çalışma kağıdındaki soruların cevapları okunmuş ve farklı cevapların nedenleri tartışılmış, hücrenin tanımı yapılmış, bitki ve hayvan hücresi arasındaki farkları çizimlerine göre belirtmeleri istenmiştir. Balonun hayvan ve bitki hücresi mi olduğu soruları yöneltilmiştir. Derinleştirme aşamasında ise öğrenciler isimlendirilmemiş bir çok preparat verilerek bunların bitki veya hayvan hücresi olarak tanımlamaları istenmiştir. Değerlendirme aşamasında ise öğrencilerden hücre zarı kloroplast, hücre duvarı gibi kavramları kullanarak kavram haritası yapmaları istenmiştir. Ülkemizde fen eğitiminde laboratuar uygulamalarında yaşanan veya öne sürülen problemler incelendiğinde karşımıza şu problemler çıkmaktadır: - Laboratuarın olmayışı. - Laboratuarda yeterli malzemenin olmaması. - Sınıfların çok kalabalık olması. - Öğretim programının laboratuar uygulamaları yapıldığında yetiştirilememesi. - Laboratuarda asistan veya yardımcı öğretmen bulunmaması. - Yıl sonu veya belirli dönemlerde gerçekleştirilen SBS, ÖSS gibi ulusal değerlendirme sınavlarının gerçekleştirilmesi. - Öğretmenin deneylerin hazırlık aşamasında zamana olan ihtiyacını karşılamasını engelleyen yoğun ders programları. - Deney sürecinde veya sonunda sağlıklı değerlendirme yapılamaması veya buna zaman bulunamayışı. - Öğretmenin geleneksel yönteme olan alışkanlığı ve değişime olan direnci. - Öğretmenin hizmet içi eğitimlerden yoksun bırakılması veya talep etmemesi. 70 - Öğretmenin yönetim tarafından desteklenmemesi. 2.10.2. Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modelinde Laboratuarların Yeniden Düzenlenmesi ADÖ’de öğretim ortamı için olması gereken 4 özellik şunlardır. Öğrencinin merak ettiği problemle ilgili bilgileri araştıracağı bir ortam, uyarıcı bir ortam ki bu sınıf, laboratuar, okul dışında bir yer olabilir, öğrencinin odaklanabileceği bir ortam (tek bir amaca yönelik olması tavsiye edilir), öğrenciler üzerine baskının az olduğu, öğretmenin pozitif davrandığı bütün öğrencilerin aynı öğrenme düzeyinde olmadığının farkında olunan ortamdır (Throwbridge, Byee, Powell; 2004). Öğrencilerin laboratuar aktivitelerinde yaratıcılıklarını geliştirmek için iki önemli faktörden biri kendi deneylerini tasarlamaları, yapmaları, analiz etmeleri diğeri ise kendilerine yöneltilen soruları araştırmak ve önerilerini sunmalarıdır. Yaratıcılıklarını etkileyen bir diğer önemli faktör ise öğrenciler ve öğretmen için eğlenceli hoş bir ortam olan laboratuarlardır. Fen derslerinde ADÖ uygulamalarının gerçekleştirileceği ortamlarla ilgili önerilerde laboratuarda öğrencilerin araştırmalarını yapabilecekleri internet bağlantılı bilgisayarve kitapların bulunduğu bir bölüm, sunumlarını yapabilecekleri bir diğer bölümle beraber deney masalarının birlikte bulunması önerilmektedir. Ülkemiz şartlarında gerçekleşmesinin zaman alacağı düşünülse de eldeki olanakların bu öneriler doğrultusunda iyileştirilmesi mümkündür. Şekil 2.1 ADÖ Ortamı Örneği Akvaryum, bitki bölümü (ışık alan bölge) Çeker ocak,etüv,lavabo vs Tahta sunum perdesi Bilgisayar, kitap, gibi malzemeler in bulunduğu araştırma alanı 71 Öğrenci ürünleri ;panolar, modeller vs 2.10.3. Araştırma Laboratuvarlarında Üstbiliş Son yıllarda üst biliş (metacognition), öğrenmede çok büyük bir etken olarak kabul edilmiştir. Örneğin birçok çalışmaya göre üst biliş anlayarak öğrenmeyi kolaylaştırmış ve anlamada etkinlik yaratmıştır. Anlayarak öğrenme, eğitimin en önemli amaçlarından biridir (Kuhn 1999). İleride öğrencilerin dilediği alanda çalışmalarını sağlayacak üst biliş yeteneklerinin gelişmesi gereklidir. Fen biliminin amaçlarından biri de, her hangi bir şeye bağlı olmayan bir öğrencinin gelişimidir (NRC,1996; 2005). Etkili bir şekilde öğrenmek için kişinin kendi bilgisinin farkında olması gerekmektedir. Diğer bir değişle öğrenci, üst biliş yeteneklerinden faydalanmalı ve geliştirilmelidir. White ve Mitchell (1994), üst biliş metoduyla öğrenen öğrencilerin zeki öğrenciler olduklarını öne sürüyor. Bu tip öğrenciler laboratuarda sorular sorma, yanlışları düzeltme, yeni aktiviteler sunma gibi davranışlarda bulunuyorlar. Kuhn, Black, Keselman ve Kaplan (2002), araştırma aktivitelerinde yer alan öğrencilerin “istedikleri alanda, başarabileceklerine inandıkları alanda diledikleri bilgiye sahip olabileceklerini” savunuyorlar. Boird ve White (1996) şöyle diyor; “Eğer mantıklı bir şekilde uygulanırsa, bu araştırma üst bilişte arzu edilen bir aşama yaratacaktır. İnsanlar etkili öğrenme yollarını öğrenecekler ve bunu elde etmek için çaba sarf edeceklerdir.” Ayrıca anlamlı araştırmaya vakıf olabilmek için 4 koşula ihtiyaç duyulduğunu açıklamışlardır. Bunlar zaman, fırsat, yol gösterme ve destektir. Araştırma laboratuarlarında öğrenciler zaman ve fırsata sahipken, öğretmenlerde rehberlik ve destek verirler. Böylece, araştırma laboratuarları aktivitelerin özellikle üst biliş öğrenme için uygun olduğu görülür. 2.11. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMEDE TARTIŞMA Öğrencilerin bilişsel gelişimleri için sınıflarda tartışma ortamının oluşturulması, buna zaman verilmesi ve öğrencinin düşünmesinin sağlanması gerekir. Tartışma ADÖ’nin bir davranışıdır. Tartışma ile öğrenci değerlendirme yapmayı, bilgileri analiz ve 72 sentez etmeyi öğrenirken öğretmende öğrencilerin ne kadar öğrendiği ile ilgili geri bildirim elde etmiş olur. İyi bir tartışmada olması gerekenler şu şekilde belirtilmiştir. a- tartışma öncesi konunun çalışılması. b- katılımcılardan eleştirel geri bildirimleri almadan önce geçmişin ilgi çekici analizlerini göstermek. c- konukların rahat olmasını sağlama. d- konukların sıkılmasından kaçınma. e- yürürken tartışma yapılmaması. f- kişisel tartışmalara gidilmemesi. g- gerilimi azaltmak için espri yapılması. h- katılımcıların duygularını söylemek için cesaretlendirilmesi. i- yanlış anlamalara neden olabilecek yorumlardan kaçınılması. j- bir çok farklı grubu hitap eden iyi sorular sorulması. Yukarıdakiler doğrultusunda öğretmenlerin sınıf ortamında ilgi çekici başlıkla verilen bir tartışma konusu öğrencinin tartışmaya katılımını motive eder. Yaratıcı, heyecan verici, ilgi çekici bir tartışmayı başlatmak için öğretmenin belki de diğer tüm sınıf faaliyetlerinden daha fazla hazırlık yapmak için zaman ayırmasıdır. Başlangıçta öğretmenin neyi başarmak istediğini karar vermesi belirlemesi en önemli noktadır. Daha sonra öğrencilere sorulacak soruların belirlenmesi gelmektedir. “Ne düşünüyorsunuz?, Veriler neyi gösteriyor?, cevabının günlük hayatla nasıl ilişkilendirebilirsin?, deneyinde kaç değişken var?” gibi. Aynı zamanda soruların öğrencinin düzeyine uygun zorlukta olmasına dikkat edilmelidir. Eğer soruya hiçbir cevap alınamıyorsa öğretmen soruyu daha basitleştirerek yöneltmelidir. Soruların cevabı sadece evet hayır olmayıp öğrendikleri kavram ve prensipleri yansıtacak cevapları içermelidir. Sorular öğrencilerde eleştirel düşünceyi geliştirecek derinlikte ve anlaşılır olmalıdır. Öğretmen soruyu sorarken ve cevabı dinlerken öğrencilerle göz kontağı kurmaya dikkat etmelidir. 73 Tartışma nasıl başlamalıdır? Tartışmalara başlamanın birçok metodu vardır. Model kullanarak modelle ilgili sorular sorarak, gösteri deneyi yaparak (yanan bir mumla başlayarak), projeksiyon, resim, sunum, video gösterimi, örnek olay, bilimsel dergilerdeki haber veya makaleler gibi bir çok ilgi çekici yöntem kullanılarak başlanabilir. Bir konuyla ilgili birçok deney yapıldıktan sonra deneylerle ilgili bir ders saatinin ayrıldığı tartışma gerçekleştirildiğinde yapılan çalışmalarla ilgili öğrencilerin sentez yapması sağlanır. Bir diğer çalışma ise izlenen bir film, yapılan bir deney veya gezilen bir müze ile ilgili tüm öğrencilerin düşüncelerini bir kelime ile ifade etmeleri istenir ve bunlar toplanarak tahtaya yazılır. Bu kelimeleri niçin yazdıklarını anlatmaları istenir ve 3 kelime seçerek yapılan çalışmanın özetlenmesi istenir. Bu şekilde tüm öğrencilerin tartışmaya katılması yapılan çalışmanın özetlenmesi, sentezlenmesi sağlanmış olur. Ayrıca tartışmalar sırasında öğrencileri kavram yanılgılarının giderilmesi sağlanmış olur. Sınıf ortamında tartışma gerçekleştirirken dikkat edilmesi gerekenler; a- Yeni düşüncelere açık, ılımlı olunması. b- Mümkün olduğunca öğrencilerin ilgisini çekmesi. c- Cevapların karşılığında mümkün olduğunca pozitif geri bildirim cümlelerinin kullanılması. d- Öğrencilere iyi dinledikleri veya sizin hatalarını bulduklarında teşekkür edilmesi. e- Bir önceki konu, kavram ve yorumlara veya diğer cevaplara geri dönülmesi. f- Cevaplanamayan sorular karşısında soruların basitleştirilmesi veya kavramların açıklanması gerekir. g- Öğrencilere düşünmeleri için yeterli zaman verilmesi h- Cevap vermeye istekli veya isteksiz öğrencilerin tartışmaya beraber katılmasını sağlama. i- Öğretmeninde tartışmadan keyif aldığını, motive olduğunu gösteren beden dili öğrencinin cevap verme rahatlığını ve tartışmanın kalitesini artırır (Trowbridge,Byee ve Powell; 2004) 74 2.12. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME İLE İŞBİRLİKLİ ÖĞRENME ARASINDAKİ İLİŞKİ İşbirlikli öğrenme belirli bir amaç veya iş için öğrencilerin beraber çalışmasıdır. ADÖ’nin sosyokültürel perspektifi öğrencilerin öğrenme sürecinde labrotuarda, sınıfta gruplar halinde çalışmaları ve interneti kullanmalarıdır. Deney yaparken, problemi çözerken, soru sorarken, rapor hazırlarken ve sunum hazırlarken birbirleriyle iletişimde olmaları Dolayısıyla öğretmenin çalışma öğrencilerin planını öğrenmelerine yaparken yardımcı Öğrencinin olur. öğrenmesini geliştirecek destekleyecek sosyokültürel teoriyi ve nasıl uygulayacağını bilmesi önemlidir. ADÖ’nin sosyokültürel boyutunda işbirlikli öğrenmenin temelinde olan bireysel, rekabetçi veya grup olarak belirli bir amaç için motivasyon sağlamasıdır. Davranışçı yaklaşıma göre grup çalışması öğrenciler arasında pozitif bir sinerji yaymaktadır. İşbirlikli öğrenmede bir çok model olmasına rağmen bu modelin başarılı olması için öğretmenlerin dikkat etmesi gereken 5 önemli madde aşağıdaki gibi belirtmişlerdir (Johnson, Johnson ve Smith ;1998). a-Yüz Yüze İletişim: Öğrencilerin birbirine yardım edebileceği, konuşabileceği, öğretebileceği şekilde heterojen, küçük gruplar halinde çalışabileceği fiziksel ortamın sağlanması. b-Pozitif Bağımsızlık: Grup üyelerinin her birinden rapor almak yerine her gruptan bir rapor almak ancak raporun altına tüm grup üyelerinin rapora onay verdiğini gösteren imzanın alınması, grup üyelerinin her birinin görevlerinin tanımlanması ve gruplara tek bir amaç doğrultusunda çalışılacak problemin verilmesi. c- İşbirliğine Dayalı Sosyal Beceriler: Öğrenciler çalışmalarını yaparken, deney yapma, dinleme, soru sorma, gözlem yapma, hipotez kurma, bilimsel düşünme gibi bireysel becerileri kazanmaları sağlanmalıdır. d- Bireysel Sorumluluk; gruptaki her öğrencinin kendi sorumluluğundaki görevi yerine getirmesi sağlanmalıdır. Öğretmen soru sorarak, test yaparak, kısa sınavlar yaparak bunu sağlayabilir. e-Grup Değerlendirmesi: Öğrenciler yaptıkları deney veya çalışmayla ilgili başarılarını değerlendirmelidirler. 75 İşbirlikli öğrenmede grupta sosyal etkileşimi yapılandırma için Kagan (1999) bir çok yol önermiştir. Bunlar ; a- Düşüncenin paylaşılması: Öğrencilere verilen problem veya soruyla ilgili cevabı bulmaları için çok az süre verilmesi, gruptakilerin çözüm hakkında tartışması ve sonucun sınıfa duyurulması. b- Grup üyelerinin birbirini kontrol etmesi: Arkadaşlarının çözümünün doğru olup olmadığının kontrol edilmesi. c- 3 aşamalı görüşme: Grup üyelerinin her birinin diğer grupların sonuçlarını dinlemesi ve tekrar bir araya gelen grubun üyelerinin dinlediklerini birbirine aktarması. d- Başarının paylaşımı: grubun çalışması bitince grupça değerlendirilmesi. e- Jigsaw: Her bir grup üyesinin mini başlık halinde verilen işlemi yapması ve sonuçta bulduklarını grup üyeleriyle paylaşmaları. f- Konuşma kağıdı: Grup üyelerinin eşit katılımını sağlamak için her konuşma yapanın kutudan kendine ait olan renkten bir kağıt alarak konuşmasıdır. Kağıdı biten öğrenci diğer arkadaşlarının konuşmasına fırsat sağlayacaktır. g- Problem gönderme: Her grup diğer gruba çözmesi için cevabını bildiği bir problem yazar. h- Yuvarlak masa: gruptaki her üye problemin çözümü ile ilgili fikirlerini kağıda yazar. En fazla fikir üreten grup fikirlerini sınıfa sunar. i- Ters yapılanma: 4 kişilik grupta ikişerli olarak verilen görevi farklı kısımlarını yapmasıdır. j- Yüksek sesle düşünme: Her problemde gruptakilerin rolü değiştirilerek yapılır. Problem çözücü, soru soran, dinleyici vs. ADÖ’de grup çalışmasıyla gerçekleştirilen aktivitlerde grupların oluşturulması, grup üyelerinin aktif katılımının sağlanması, öğrencilerin değerlendirilmesi, aktivilerin uzun sürmesi (bir ders saatinden fazla) durumunda çalışmanın öğretmen tarafından takip edilmesi çalışmanın verimliliği açısından son derece önemlidir. 76 Öğretmenler tarafından oluşturulan grupların heterojen olması önemlidir. Heterojen kavramında kız, erkek öğrenci sayısının dağılımı, öğrenme problemi olanlarla olmayanlar, bilişsel becerileri üst düzey ve alt düzeyde olanlar, farklı sosyo-kültürel ve etnik kökenden olan öğrencilerin karıştırılması belirtilmektedir (Slavin,1980). Johnson ve Johnson (1987) gruptaki öğrenciler arasında iş bölümü yapılmamasını, görevin tüm gruba verilmesini, başarı veya başarısızlığın sonucundan tüm grup üyelerinin etkilenmesi gerektiğini belirtmiştir. Öğrenme aktivitelerine karşı öğrencilerin ders katılım oranı karşılaştırıldığında dinleme aktivitesinde en düşük katılım gösterirlerken dinleme-seyretme, okuma, yönlendirilmeli tartışma, bilgisayar aktiviteleri ve el aktivitelerine doğru katılımın en yüksek seviyeye ulaştığı görülmüştür (Howe ve Johns;1998). Johnson, Johnson ve Smith (1998) öğrencilerin işbirliğine dayalı olarak problemleri birlikte çözmesinin korkuları gidermede ve başarıyı artırmada etkili olduğunu belirtmiştir. Hatton ve Scholer (2008) İşbirlikli ADÖ’de öğrencinin daha aktif olduğu ve birbirlerine açıklamalar yapmalarının öğrenmelerine katkı sağladığını belirtmiştir. 2.13. YAPILANDIRMACI YAKLAŞIM VE ARAŞTIRMAYA DAYALIÖĞRENME YAKLAŞIMI ARASINDAKİ İLİŞKİ Plato’ya göre bilgi insan zihninde depolanmış olarak doğuştan vardır. Öğrenme bireye bu bilgilerin hatırlama sürecinde yardım etmektedir. John Locke bilginin insan zihnin doğuştan var olmadığını tam tersine boş bir zihin ile dünyaya geldiğini savunur. Ancak Locke insanların doğuştan öğrenmek için getirdiği belli becerileri veya potansiyelleri olduğunu savunur. John Dewey araştırmalarını yaptığı okulda, öğrencilerin öğretilen konularda; ancak daha önceden kazanılmış olan deneyimlerle zihinlerinde bağlantı kurabildikleri 77 aktivitelerle semboller ve kelimelerin anlam kazandığını görmüştür. Fen derslerinde öğrencilerin sahip oldukları kavramlar dikkate alınarak, merak ve ilgilerini artıracak şekilde ve daha geniş kavramsal bilgilere ulaşmalarını sağlayacak ortamlar oluşturulmalıdır. Piaget ise bilginin daha çok bireysel ağırlıkta olduğunu savunurken “ Çocuklar sadece keşfettiklerini anlar” şeklinde ifade etmektedir. Çocuklar aktif olduğunda ve düşünerek öğrenirler. Bilgi fiziksel, mantıksal ve sosyal olarak sınıflandırılır. Mantıksal düşünmenin gelişmesi bir olgunlaşma sürecidir. Doğal olayları anlama mantıksal düşünme yeteneğine bağlıdır. Bu doğrultuda fen derslerinin öğrencilerin mantıksal düşünme beceri düzeyine göre, öğrencileri aktif kılan, düşündüren şekilde planlanması önem kazanır (Howe, Jones;1998) Bruner ise öğrenmenin sosyal ve kültürel yönlerini de içine alacak şekilde öğrenme teorisini genişletmiştir. Bruner çocukların “nasıl düşündüğünden” öteye giderek “ nasıl öğrendiklerini” araştırmıştır. Bruner çocukların bilgi ve deneyim kazanmalarının 3 yolla gerçekleştiğini belirtir. Bunlar yaşayarak, sembollerle ve şekillerle öğrenmedir (Alıntı Parim; 2000; Britz, 1992). Öğrenciler açık uçlu sorulara bulduğu çözümler aracılığı ile öğrenir. Öğrenmenin sonucundaki üründen çok öğrenme süreci önemlidir. Vygotsky (1966), çocuğun sosyal çevresinin bilişsel gelişimde önemli bir rolü olduğunu öne sürmüştür. Vygotsky’ye göre, tüm kişisel psikolojik süreçler, insanlar arasında paylaşılan sosyal süreçlerle başlamaktadır. Bunun en açık örneği “dil”dir. Piaget ve Bruner, çocuğun öğretme-öğrenme ortamında daha çok kendi buluşlarıyla öğrenmesini önermektedir. Ancak Vygotsky, çocuğun öğrenmesinde, yetişkinlerin ve daha gelişmiş diğer çocukların rolünü vurgulamaktadır. Fen derslerinde öğrencilerin birlikte çalışarak birbirlerinden öğrenmelerinin sağlanması, ne yaptıklarını, niçin yaptıklarını açıklamaları önem kazanmıştır. 78 Yapılandırmacı kuram, öğrencilere bir takım temel bilgi ve becerilerin kazandırılması gerektiği görüşünü inkar etmez, fakat eğitimde bireylerin daha çok düşünmeyi, anlamayı, kendi öğrenmelerinden sorumlu olmayı ve kendi davranışlarını kontrol etmeyi öğrenmeleri gerektiğini vurgular (Saban; 2000). Yapılandırmacı öğrenme var olanlarla yeni olan öğrenmeler arasında bağ kurma ve her yeni bilgiyi var olanlarla bütünleştirme sürecidir. Bilginin doğası ve öğrenme , yapılandırmacılığın temel dayanağı olmuştur (Brooks and Brooks;1993).Yapılandırmacılık öğretimle ilgili bir kuram değil, bilgi ve öğrenme ile ilgili bir kuramdır. Bu kuram bilgiyi temelden kurmaya dayanır (Demirel 2000). Özünde öğrenilen bilgiyi yapılandırması ve uygulamaya koyması vardır (Perkins 1999). Yapılandırmacı eğitimin en temel özelliği, öğrenenin bilgiyi yapılandırmasına, oluşturmasına yorumlamasına ve geliştirmesine firsat vermesidir. Alışılmış yöntemde öğretmen bilgiyi verebilir ya da öğrenenler bilgiyi kitaplardan veya başka kaynaklardan edinebilirler. Ama bilgiyi algılamak bilgiyi yapılandırmak ile eş anlamlı değildir. Yapılandırmacılık çevre ile insan beyni arasında güçlü bir bağ kurmadır. Özetle yapılandırmacı yaklaşım “Neyi biliyoruz? Nasıl öğreniyoruz? Öğrenciler nasıl öğrenir? Öğrenenler nasıl öğrendi? Bilginin uzun süreli hafızada kalması ve gerektiğinde problem çözümlerinde kullanabilme yeteneği nasıl kazandırılır?” sorularına cevap aramaktadır. Yapılandırmacı yaklaşım; geleneksel öğrenme yaklaşımını öğrencinin gerektiği zaman aralığı için bilgiyi depoladığı (banka gibi), sürekli öğretmenin konuştuğu, didaktik ve öğrencinin ön bilgilerinin önemsenmediği, yeni edinilen bilgilerin ön bilgi ve deneyimlerin üzerine eklenmediği, bağlantı kurulmadığı görüşündedir. 79 J.Piaget'in bilişsel gelişim teorisine dayanan yapılandırmacı yaklaşımın en iyi bilinen iki kolu vardır. Bunlar radikal yapılandırıcı yaklaşım ve sosyal yapılandırıcı yaklaşımdır. Radikal yapılandırıcı yaklaşımın temellinde, bilgi aktif olarak düşünen bir insan tarafından oluşturulmaktadır; pasif bir şekilde elde edilemez ya da iletişim yoluyla oluşturulamaz, bilginin kurulmasında sosyal etkileşimin önemli olduğu, ve bilginin algılama ile oluştuğu vardır. Sosyal yapılandırıcı yaklaşım ise dil yoluyla düşünmeyi ve bilgi edinmeyi inceler. Bu konunun önde gelen savunucusu ise Driver’dir. Bilginin kişiler arası yapılandırılması ise sosyal etkileşim ile olmaktadır. Sosyal bir varlık olan birey, çevresindeki insanlarla etkileşimi sonucunda çevresindeki olaylar hakkında fikirler geliştirmektedir. Driver’a göre, bir bireyin düşüncelerinin, diğerleri tarafından paylaşılması ve doğrulanması, bilginin yapılandırılması sürecinde şekillendirici bir rol oynamaktadır. Staver (1998) radikal ve sosyal yapılandırıcı yaklaşımın birçok ortak noktası olduğunu savunmaktadır. O'na göre tek fark çalışma alanlarıdır. Radikal yapılandırıcı yaklaşımda odak, algılama ve bireydir. Sosyal yapılandırıcı yaklaşımda ise odak noktası dil ve toplumdur. Her iki yapılandırmada da bireyin günlük olaylar ile ilgili elde ettiği fikirlerden bahsedilmektedir. Fakat fen sadece günlük olayların açıklanması değildir. Fen, bilimsel topluluklar tarafından kabul edilen bilgiler bütünüdür. Bunun içinde; atomlar, elektronlar, iyonlar, elektrik alanlar ve akışlar, genler ve kromozomlar gibi olgular yer almaktadır. Bu fikirler, bireylerin kendi basit deneyimleri sonucunda keşfedilemez. Bu nedenle bilginin yapılandırılması süreci, kişisel basit araştırmaların ötesine gitmek zorundadır. Bu durum, fenin toplumsal yapılandırılması olarak tanımlanmaktadır (Alıntı Sarıbaş, 2002; Driver, 1995). 80 Duschl,Grandy (2005) yapılandırmacılığı türleri hakkında yeterince netlik olmadığını savunur. Oysaki öğretmenlerin yapılandırmacılığın türleri ve unsurları hakkında bilgi sahibi olmaları ve araştırmaya dayalı öğrenme ortamlarının sağlanması durumunda ilgili müfredatın uygulanmasında onlara yardımcı olunacağı belirtilmiştir. Öğretmenlerin yapısalcılık hakkındaki görüşleri sadece neyi nasıl öğreteceklerini değil, fen öğretimindeki amaçlarını şekillendirici olmalıdır. Yapılandırıcılığın türleri hakkındaki en temel ayrım kökleri Kuhn’un felsefi görüşlerine dayanan “bilimsel yapılandırmacılık” ve metafizik yapılandırmacılıktır. Bilimsel yapılandırmacılık bireyin dünyayı kendilerinin yapılandırdığı “zihinsel temsiller” vasıtasıyla anlamlandırdığı ve yolunu yordamını bu temsillerle gerçekleştirdiğini öne sürmektedir. Bu yapılandırma süreci kavramsal, dil- bilimsel ve diğer simge kaynaklarına (matematik ve grafik vb) dayanmaktadır. Yine belirtilen süreç bireylerin kendi kişisel yaşamları çerçevesinde gerçekleşmektedir. Aynı zamanda da bireylerin neyi yapılandıracakları gerçekleştirecekleri iş için sahip oldukları zaman, enerji ve motivasyon düzeyleri ile yakından ilişkilidir. Belirtilen görüşler Kuhn’un algılarımızın teorilerden etkilendiği ve teorilerin birbirleriyle yarış içinde olan kuramlar çerçevesinde değerlendirildiği öngörülerine dayanmaktadır. Metafiziksel yapılandırmacılık ise dünyadaki olay ve olguların biz insanlar tarafından yapılandırıldığını öne sürmektedir. Belirtilen görüş bireysel ve sosyal yapılandırmacılık biçiminde ikiye ayrılmaktadır. Bireysel yapılandırmacılıkta birey kendi dünyasını bireysel olarak kurgularken sosyal yapılandırmacılıkta ortak paylaşılan dünyanın sosyal gruplarla yapılandırılması söz konusudur. Aslında belirtilen görüşün temelleri Kuhn’un savlarının yanlış yorumlanmasından kaynaklanmaktadır. Kuh’n görüşleri bilimsel kararların güç, prestij ve yaşa bağlı propaganda ve politik güçlere dayandığı, polemikler çerçevesinde teoriler hakkında karar verilir şeklinde yorumlanmıştır. Bu yorum çerçevesinde öğretimde iyi ya da kötü nedenlere, nitelikli ya da niteliksiz tartışmaların neler olduğunun vurgulanması değil, ikna gücü güçlü olan (şu yada bu nedenle) görüşlerin önemsenmesi gerektiği sonucuna götürmektedir. Yine aynı 81 doğrultuda deneyin kendisine az önem verilmesi deneyin yorumlarına ve tartışmalara daha çok önem verilmesi ön plana çıkmıştır. Bilimsel yapılandırmacılığı kabul eden metafizik realistler evrenin son yapısı hakkındaki elde edilmiş ve edilebilir bilgilerin bireylerce temsil edilmesi gerekmediğini kabul etmelidir. Aslında bilişsel yapılandırmacılığı metafizik realistlerin tam tersi görüşünü savunduklarını iddia etmek yanlış olur. Realizmde evrenin gerçek ve nesnel varlık olduğu, bilen özneden bağımsız olarak bir gerçek evreninin bulunduğunu ve bunun bilgisine algı ve düşünce yoluyla erişilebileceği öğretisi savunulmaktadır. Fakat özneden bağımsız olarak gerçekler evreni olsa bile daha fazla bilgiye sahip öğrenciler elde etmemiz kurdukları simge, sembollere dayanmaktadır. Ayrıca bilişsel yapılandırmacılığı realizmin anti görüşü olarak kabul etmenin realist felsefi görüşe sahip öğretmenler için kabullenmekte zorlanmalarına neden olabilir. Bilişsel yapılandırmacılık doğruluğu deneylerle gerçekleştirilebilen bir kuramdır ve psikoloji, yapay zeka ve eğitim alanlarına destek verir. Metafizik realizm ise sadece felsefi tartışma ve görüşlerce desteklenmiş felsefi bir öğretidir(Duch, Grandy;2005). Bilişsel yapılandırmacılığın iddiaları fen öğretmenlerinin neleri, nasıl yapması gerektiği noktasında dikkat etmesi gerektiği noktaları ortaya koymaktadır (Bloom;1992). Aslında fen öğretmenlerinin bir bilim felsefesine sahip olmaları gerekmektedir. Bu görüşleri bilimsel araştırmanın doğası, yapısı, bilimsel sürecin, bilimsel muhakemenin, bilimsel verinin çeşitli kuramlarının vb noktalardaki inançlarını ve fikirlerini kapsamaktadır. Çoğunlukla bu görüş ve fikirler bilinçsiz ve üstü örtük biçimde fen derslerindeki içerik şekillenmektedir. Geçmişimizde bilim felsefesi bilimin sürekli gelişimi, mantıksal empirist tümevarım bilimsel metodu, bilimsel gerçeklerin değişmezliği, bilimsel realizm ve hatta metafiziksel realizme ilişkin inanç ve görüşleri kapsamaktaydı. Bu süreçte fen eğitimi felsefesinde direkt öğretim (Duschl,1990) veya Dragnet’in modifike edilmiş öğretim teorisi yaygın olarak kabul edilmekteydi. 82 Bilişsel yapılandırmacılık görüşünün kabul edilmesi her bir öğrencinin deneyimlerine dayalı olarak semboller, simgeler, tasvirler oluşturduğu gerçeğinin benimsenmesi gerekmektedir. Bu süreçte öğretmenlerin sözel eklemelerinin yanında öğrencinin sembolleri, simgeleri ve tasvirlerinin kendisininkiyle ne derece benzediğini belirlemelidir. Öğretmen benzerliklerden çok öğrencilerin yapılandırmalarının özgünlüğünü yakalamaya çalışmalıdır. Beklenen biçimde algılanılmamız, yapılandırılmamış bilgiler aslında alternatifinin geliştirilmesi sürecinde gerekli araçların yetersizliğinden kaynaklanabilir. Ya da alternatif yapılandırma için motivasyon yetersizliğinden kaynaklanabilir (Ames,1990). Öğrencinin anlamadığı ya da yanlış anladığı durumda yapılacak iş hangi unsurların bu duruma yol açtığını tespit etmektir. Bu süreçte öğretmen güdü psikolojisi hakkında bilgi sahibi olmalı ve öğrencinin öne sürdüğü kanıtları anlamalı ve kullanabileceği kavramsal araçları temin etmelidir (Duschl, Grandy; 2005). Yapılandırmacı Yaklaşım İle ADÖ Uygulamalarının Ortak Noktaları a- Öğrenci merkezlidir. b- Yönerge basamakları esnektir. c- Öğrencinin öğrenmesi için motive edilmesi d- Öğrencinin çok yönlü yorumlama yapabilmesi için motive edilmesi. e- Öğrenciler problem çözerken kullandığı metotları kanıtlamak zorundadır. f- Doğa çalışmalar için materyal olanağı sağlar. g- Öğrenci aktiftir. h- Öğrenci yaparak ve yaşarak edindiği deneyimlerle öğrendiklerini yapılandırır. i- Öğrenci öğrenirken sorumluluk kazanır. j- Her bir öğrenci kendi öğrenmesini kendi düşünce 2.14. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME MODELİ VE ELEŞTİREL DÜŞÜNME Düşünmeden öğrenme iş kaybıdır, öğrenmeden düşünme ise tehlikedir (Confucius). Eleştirel düşünme, yansıtıcı düşünme, yaratıcı düşünme ve üst düzey düşünme olarak birçok farklı düşünme kategorileri arasındaki farklar birçok eğitimci tarafından açıklanmıştır. Nodding (2008), gerçekleri kullanarak plan yapma, sonuca ulaşmak 83 için çalışma, anlam çıkartma ve açıklama yapmak için araştırma yapma, neden sonuç ilişkisi çıkarabilmek için gerekli bir dizi zihinsel aktivitelere düşünme olarak tanımlamaktadır. Düşünme öğretilecek, öğrenilecek ve değerlendirilecek bir ders materyali olarak formüle edilemez. Düşünme, planlama, sıralama, yapısal taslaklar yaratma, neyin önemli olduğunu karar verebilme ve kendi aktivitesi sonucunda düşüncesini yansıtmasını içerir (Nodding ; 2008). Öğretmenin düşünme becerilerini vermede mesleki başarısı, esneklik, devamlı öğrenmeyi isteme, takım halinde çalışabilme, sabır, problem çözme becerisi, dürüstlük ve çok iyi geliştirilmiş düşünme kapasitesini gerektirir (Nodding; 2008). Cosa (2008) Öğretmenlere “Öğrencilerin nasıl düşüneceklerini nasıl öğretiriz?” sorulduğunda “Sorulara cevap vermeden önce düşünmek zorundalar, grup çalışmasını öğrenmek zorundalar, öğrendiklerini yeni durumlara uygularken, risk almayı sevmiyorlar onlara daha yaratıcı daha maceracı olmalarını söylüyorum.” cevapları alınmış ve öğrencilerde derinlemesine düşünme becerisi ve yaratıcılıklarını geliştirmek için 5 ana tema belirtilmiştir. Bunlar; a- Düşünmek için öğrenme: Öğrencinin bir problemle yüzleşmesini sağlama ancak problemle birlikte, öğrencinin kendisinin uğraşacağı problemle ilgili veriler vermek, problemin çözümü için alternatiflerin sunulması, öğrencinin sonuca ulaşmasını sağlayacak bilgileri edinmesi ve problemin neden var olduğunu anlaması için yeterli zaman verilmesi gerekmektedir. Öğretmenin zihin haritaları, görsel malzemeler kullanması ya da “Bu problemi analiz ettiğinizde….” gibi kavramaları kullanmanın yeterli olmayacağı, bilişsel üretme alışkanlığı kazanmaları ve bunun içinde çözüme ulaşmaktan vazgeçmemeyi, esnek düşünebilmeyi, kendi kendilerine öğrenmeyi devam ettirebilmeleri, çözüm için uğraşmaları gerekmektedir. b- Öğrenmek için düşünme: Kavramların soruların içinde yer alması, problemlerin görselliğe ve ADÖ yönlendirmesi, öğrencilerin kendi öğrendiklerini değerlendirebilmesi, öğrencilerin soru sormaya yönlendirilmesi ve yargısız güvenli bir sınıf ortamı oluşturmanın gerekliliği belirtilmektedir. 84 c- Birlikte düşünme: Öğrenme karşılıklı gerçekleşen bir beceridir. Birey gruptakilerin düşünmesine etki ederken grupta bireyin düşünmesine etki etmektedir. d- Kendi düşüncemiz hakkında düşünme: Nasıl öğrendiğimizi keşfetmek nasıl düşündüğümüzü fark etmekle başlar. Bunun için “Problem hakkında ne biliyorum?, Hangi kaynaklara sahibim?, Yeni olasılıklara açık mıyım?, Problemi daha açık, basit hale nasıl getirebilirim?, Problemi nasıl parçalara ayırabilirim ve her bir parçayı çözümlerken nasıl bir yol izlemem lazım?, Neyi biliyorum? Neyi bilmiyorum?, Neyi gözden kaçırıyorum?, Hangi soruları sormam gerekiyor?, Hangi duygular benim çalışmamı engelliyor? hangi duygular benim motive olmama olanak sağlıyor?, Problemi birlikte nasıl çözebiliriz?, Diğerlerinden neler öğrenebilirim?” sorularını sormayı öğrenmeli ve öğretmenlerde öğrencilerin planlarını ve çözüm önerilerini ifade etme, düşüncelerini paylaşma, stratejilerini değerlendirip alternatif stratejiler oluşturarak üst bilişi teşvik etmelilerdir. e- Büyük düşünme: Dersleri planlarken işlenen konular hakkında öğrencilerin geniş perspektifte düşünebilmeleri sağlanmalıdır. Örneğin “bu problem tüm dünyada ne gibi sorunlara yol açabilir? İnsanlar bu sorunlardan nasıl etkilenir?,” gibi diğer kültürler, dinler farklı diller göz önüne alınmalıdır. Düşünce stratejilerini derslerde işlenecek konularla entegre edilerek nasıl gerçekleştirilebileceği ile ilgili bir çok çalışma yapmış ve bütün bu çalışmaların sonucunda hep aynı sonuca ulaşmıştır. Öğrencinin aktif olarak katıldığı konuları öğrenip anladığında düşünme becerisini geliştirdiği, dolayısıyla düşünmeye dayalı öğrenme kavramı oluşmuştur (Swartz;2007). Epstein (2008) planlama ve gözlemlemenin küçük yaştaki çocuklarda eleştirel düşünceyi geliştirmenin anahtarı olduğunu belirtirken, açık uçlu sorular sorulması, kendi gözlemlerini yapmaları, önerileri ve çözüm yollarının gerçekleşip gerçekleşmediğini gözlemleri için zaman verilmesini, düşünceleri için olumlu sözel geri bildirimler verilmesini ve merak uyandırmanın önemli olduğunu vurgulamıştır. Tishman (2008) konun içeriğine uygun bir objenin (karıştırıcı, ipod, çekiç, gözlük vs) model olarak seçilip öğrencilerin dikkatinin yoğunlaşması sağlanıp, obje ile ilgili 85 sorular sorularak düşünmenin sağlandığı öğretim stratejisine obje merkezli öğrenme (object-centered learning) olarak tanımlandığını belirtmiştir. Yapılandırmacı yaklaşımında olduğu gibi öğrencilerin duyularıyla doğrudan temas ettiği obje ile deneyim kazandığı, yeni bilgilerini yapılandırdığı ve fikir sahibi olduğu belirtilmiştir. ADÖ’de fotograf, resim, heykel gibi sanatsal bir objeyi kullanabilme olanağı sunar. Lauer (2005) yaptığı çalışmada biyoloji dersinin konusuyla ilgili günlük hayattan sorular sormuştur. Sorular Bloom’un bilgi, kavrama, uygulama, analiz, sentez ve değerlendirme basamakları dikkate alınarak hazırlanmıştır. Örneğin “Uyarı iletimi konusunda iletimin nasıl olduğunu anlattıktan sonra dişçide dolgu yaptırmadan önce kullanılan ilaç ağrıyı nasıl durdurmuş olabilir?” sorusu yöneltilip öğrendikleri bilgiyi eleştirel düşünerek uygulamaları beklenmiştir. 68 öğrenciden alınan sonuçlara göre ise öğrencilerin %43 kavramları öğrendiği, % 44 düşünerek öğrenme becerisi kazandıkları tespit edilmiştir. Gupta (2005) çevre bilimi dersinde üniversite öğrencileriyle yaptığı çalışmada öğrencilerin eleştirel düşünme, mantık ve problem çözme becerilerindeki gelişmeyi incelemiştir. Başlangıçta öğrencilerin bir önceki konularla yeni konuya ilişkilendiren sorulara yeterli cevaplar veremediği tespit edilince konular tekrar edilmiştir. Öğrencilere yaşadıkları çevrede mevcut olan su kirliliği ile ilgili sorular sorulduğunda verilen cevaplar yetersiz olunca laboratuardaki çalışmalar sırasında videolardan yararlanılmış ve daha sonra kütüphane ve internetten araştırma yapmalarını gerektiren güncel problemler verilmiştir. Örneğin “İçme suyundan nitrat nasıl arıtılır? İçme suları niçin klorlanıyor? Sentetik gübreler nasıl üretiliyor?” gibi. Çalışmaların sonucunda yine günlük hayattan örnek olaylar kullanılarak sorular yöneltilerek değerlendirme için kullanılmıştır. Araştırmanın sonucunda çalışmanın uzun zaman almasının yanında öğrencilerin derse devamlılıklarının artığı, genel değerlendirme sınavlarından yüksek notlar aldıkları, kavramları öğrendikleri, tartışmalara katılan öğrenci sayısının giderek artığı, geliştirici sorular sormanın etkili olduğu ve öğretmeninde kullandığı ders materyallerinin % 80’nini yenilediği belirtilmiştir. 86 Üniversitelerde ADÖ ile yapılan derslerin eleştirel düşünme becerilerini artırdığı (Arwood,2004; Ernst ve Monroe 2006; Quitadamo ve Kurtz, 2007 ) belirtilirken, ADÖ’nün eleştirel düşünmeye etkisi olmadığı (Magnussen ve diğ, 2000) ve belirgin bir sonuç elde edilemeyişin uygun gruplarla çalışılmaması, ön test son test karşılaştırılmasının yapılmayışı ve geçerliliği ve güveniliği olan eleştirel düşünmeyi ölçen bir ölçüm aracının olmayışıdır (Dipasquale ve diğ ,2003; Kardash, 2000; Lopatto, 2004; Kinkel ve Henke, 2006) . ADÖ öğrencilere analitik ve eleştirel düşünme becerileri öğretir. Analitik düşünme öğrencilerin değişkenlerdeki benzerlik ve farklılıkları tanımlamasını, verilerdeki eğilimi tanımlamaya olanak sağlarken, eleştirel düşünme bir değişkendeki değişimin nedenini, bir değişkenin diğer değişkenlere etkisini tanımlamasına yardımcı olur. Eleştirel düşünme becerisi öğrencinin birçok kaynaktan yaralanarak olayları açıklamasına ve sonuçları tahmin etmesine olanak sağlar (DiPasquale, Mason ve Kolkhorst; 2003). ADÖ’de yer alan gözlem yapma, grup çalışması, soru sorma, grup çalışmasında fikirlerin tartışılması, öğrencilerin problemlere farklı çözüm yolları bulmaları, problemlerin günlük hayatla ilişkili olması ve öğrencide merak uyandıracak nitellikte olması eleştirel düşünme becerilerinin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. 2.15. PROBLEM ÇÖZMEYE DAYALI ÖĞRENME YAKLAŞIMI VE ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME YAKLAŞIMI ARASINDAKİ İLİŞKİ Problem çözümü alışılmamış karmaşık durumların üstesinden gelmek için, kavramları ve becerileri bir araya getirmeyi içermektedir (Stones,1994). Problem çözmek demek; problem için yeni çözümler bulmak, yaratmak veya öğrenilen yeni kurallara uygulamaktır (Mayer, Wittrock,1996). PÇDÖ öğrencileri karmaşık bir durum veya olay ile karşı karşıya bırakan ve onlara, söz konusu olaya “sahiplenme” veya “sorumlu olma rolünü yükler. Öğrenciler 87 problemi tanımlar ve araştırma yoluyla geçerli bir çözüme varmada her ne gerekli ise öğrenir. PÇDÖ, karmaşık ve gerçek hayat problemlerinin araştırılması ve çözümü etrafında organize edilmiş ve bireylerin hem zihin hem beceri yönünden aktif katılımlarını gerektiren, tecrübeye dayanan öğrenmeyi temsil eder (Alıntı; Parim, 2002). Problem çözmeye dayalı öğrenme modeli temel yönergelerini John Dewey’in fikirlerinden almıştır. Dewey problemi “Şüphe uyandıran ve kesinliği olmayan her şeydir.” diye tanımlar. Dewey problemin konu başlığı ile ilgisi olması gerektiğini belirtirken en önemli iki unsurdan biri problemin öğrenci için önemli ve ilgisini uyandıracak nitelikte olması gerektiğidir. Diğer unsur ise problemin öğrencinin yaşadığı kültürle, çevreyle ilişkili olmasıdır (Orlich ve diğ,1998). Uygulamada bazı farklılıklar gözlense de, bütün PÇDÖ uygulamalarının ortak özelliklerinden biri, öğrenme sürecinin uyaranı ve öğrenme etkinliklerinin odak noktası olarak gerçek veya gerçeğe çok benzeyen problemlerin kullanılıyor olmasıdır (Alıntı; Açıkgöz, 2002; Boud ve Felletti,1997). Problem çözmeye dayalı öğrenmede problemin öğrenci seviyesinde olması, günlük hayatla ilişkilendirilmesi, açık ve anlaşılır bir dille sunulması önemlidir (Parim, 2002).Araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımında da öğretmenin hazırladığı sorunun evet, hayırla cevaplanmayıp, nasıl, niçin, neden gibi olguları içermesi, öğrencinin ilgisini çekmesi ve bilimsel süreçleri uygulayabileceği nitellikte olması açısından önemlidir. Problem çözme sürecinde var olan uygulama basamaklarının birçoğu (problem durumuyla karşılaşma, problemi tanımlama, problemin çözümüyle ilgili veriler toplama, analiz etme, grup arkadaşlarıyla tartışma, bilgilerin paylaşımı, problemin çözümü için araştırma yapma, çözümleri sunma ve raporlaştırma gibi) araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımının süreçlerinde de yer almaktadır. Öğretmenin dersi dikkatli planlaması ve yapılandırması her iki yaklaşım için önemlidir. Problem çözmeye dayalı öğrenme ve araştırmaya dayalı öğrenmenin diğer 88 ortak noktası ise öğrencilerin çalışmalarının başlangıcından sonuna kadar olan uzun süreçte sürekli ölçülmeleri ve değerlendirilmeleridir. Her iki yaklaşımda öğrencinin “Neyi biliyorum? Öğrenmeyi nasıl öğrenebilirim?” sorularının zihinlerinde oluşması beklenir. Ayrıca her iki öğrenme kuramında öğrenciler yüksek düzeyde sorumluluk alma ve grup üyeleri ile işbirliği içinde, fikirlerine saygı duyarak görev paylaşım becerilerini geliştirir. Problem çözmeye dayalı öğrenmenin işlemsel süreci ve sonuçların elde edilmesi genellikle uzun zaman almaktadır. Ancak araştırmaya dayalı öğrenme modelin uygulama süreci kimya ve fizik alanlarında çok hızlı olabildiği gibi biyoloji, çevre ile ilgili aktivite ve deneyler uzun süreçte tamamlanabilmektedir. PÇDÖ ve araştırmaya dayalı öğrenme uygulamalarında öğrencilerin teknoloji kullanmaları beklenir veya kullanma becerileri geliştirilir. Krajcik ve diğ (1998) araştırmaya dayalı öğrenme modelini PÇDÖ nün uygulama basamaklarına sokarak yaptığı çalışmalarda, ADÖ’de öğrendikleri problem oluşturma, planlama, deney düzeneği kurma, deneyi gerçekleştirme verileri analiz etme, sonuçları yorumlama ve sunma becerilerini PÇDÖ’ye transfer etmelerini beklemiştir. Ancak öğrencilerin bilimsel soru oluşturma, kanıtları kullanmada, kanıtlarını yorumlamada ve bilgilerini transfer etmede başarısız olduklarını tespit etmişlerdir. Bu durumu öğrencilerin araştırmaya dayalı öğrenme modelinin uygulama basamaklarında yeterli deneyime sahip olmamalarından kaynaklandığı yorumu ile açıklamışlardır. Öğrenciler deney malzemelerini tanımıyor, ölçüm yapmasını bilmiyor sonuçlarını grafik veya tabloya aktarma becerisinden yoksun oldukları gözlenmiştir. PÇDÖ’nin başarılı bir şekilde uygulanabilmesi için hem öğretmenin hem de öğrencilerin araştırmaya dayalı öğrenmeyi anlamaları ve uygulamaları gerekmektedir (Etheredge, Rudnisky, 2003). 89 2.16. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENMEDE KULLANILAN MODELLER Bilim adamları doğal sistemleri anlamak için örneğin hücre, atom gibi modelleri kullanırlar. Modeller örnekleri, olguları, sistemleri açıklamak için kullanılır. Öğrenme modelleri ise öğrencinin öğrenmesine yardımcı olan reçetelerdir. Her bir öğretme modelinin sınıflarda kullanmamız için kendine özgün öğretme yönergeleri ve önerileri vardır. Bir modelin diğer bir modelden üstün olduğu düşüncesi yanlış olup her bir modelin öğrenmeye yardımcı olmadaki amacını kavramak önemlidir. Öğretmenlerden bazıları bir konuda sadece bir modeli kullanıp geliştirirken bazıları da birkaç modeli birleştirip kullanırlar. Son yıllarda yapılan bir çok çalışmada fen derslerinde ADÖ’nin işbirliğine dayalı uygulanması sıklıkla önerilmektedir (Hassard,2005). Hassard 8 öğretme modelinin birbiriyle ilişkisini aşağıdaki kavram haritası ile açıklık getirmiştir. Şekil 2.2. Öğrenme Modelleri Öğretme Modelleri Yapılandırmacı Sosyokültürel İnteraktif /Doğrudan ADÖ tabanlı modeller Tümevarım ADÖ Tümdengelim ADÖ İşbirlikli ADÖ Proje tabanlı ADÖ (Jack Hassard;2005) Araştırmaya dayalı öğrenme modelinde en önemli öğelerden biri öğrencinin motivasyonunu, ilgisini ve merakını artıracak hepimizin yaşayabileceği günlük olayları içeren sorular sormaktır. Öğrenci keşfedici laboratuar yaklaşımı ile bilimsel süreç becerilerini kullanarak; problemi tanımlama, veriler toplama, gözlem yapma, 90 ölçüm yapma, hipotez kurma, tahminlerde bulunma, deney yapma, sonuç çıkarma, raporlaştırma işlemlerini gerçekleştirirken bilgilerini zihinlerinde yapılandırırlar. Araştırmaya dayalı öğrenme modelinde tümevarım (bilgiyi gözlem ve deneylerden elde etme) metodu iki şekilde uygulanabilir. Yönlendirilmemiş araştırma sürecinde öğretmenin rolü en aza inmiştir.Öğrenciler;bilgi toplama, inceleme, sorular sorma vb süreçlerde yalnız hareket ederler. Öğretmen öğrencilerin takıldıkları yerlerde devreye girer. Bazı araştırmacılar (Orlich ve diğ., 1985) problem çözmeyi de araştırma yoluyla öğretme tekniklerinden biri olarak ele almaktadır..e Tablo 2.8. Yönlendirilmiş ve Yönlendirilmemiş Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modelleri Karşılaştırması (Clark ve Star,1981) Yönlendirilmiş Tümevarım ADÖ (Guided Inductive İnquiry) Daha çok öğretmen merkezlidir. Yönlendirilmemiş Tümevarım ADÖ Unguided Inductive Inquiry Öğrenci merkezlidir Çoğunlukla öğretmen soru sorar. Öğrenci sorar veya sorması için teşvik edilir. Öğretmenin yönergesindeki prosedür uygulanır. Öğrencilerin sorularına doğrudan cevap verilmez. Öğrencinin kendi planladığı prosedür uygulanır. Öğrencilerin sorularına doğrudan cevap verilmez. Verilen problemle ilgili gözlemler Öğrencilerin planladığı, uyguladığı ve yaptırılır. Gözlemler listelendikten sonra elde ettiği sonuçlar tartışılır ve bildirilir. sonuca ulaşılması için gözlemler öğretmen tarafından genelleştirilir. Sonuç öğrenciler tarafından bulunur. Öğrenci aktiftir.(mikroskop deneyi) Öğrenci aktiftir. ADÖ uygulamalarında kullanılan modeller şunlardır; 1- Yönlendirilmiş ADÖ 2- Yönlendirilmemiş ( açık uçlu-open )ADÖ 3- Model Tabanlı Araştırmaya Dayalı Öğrenme 4- Öğrenme Döngüsü 91 5- 5 E Modeli 6- Çift ADÖ Döngüsü 7- Kavramsal Değişim Modeli 8- Keşfetme Modeli Bu modellerin uygulamalarında farklılıklar olsa da temelinde hepsinin odaklandığı konu öğrencinin fenin doğasını anlamasına yardımcı olmaktır. Modeller ADÖ’yi bilimsel süreçleri, fen kavramlarının öğrenilmesini amaçlamaktadır. (Carin ve Bass;2001). 2.16.1.Yönlendirilmiş (Güdümlü, Kılavuzlu ) Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modeli Yönlendirilmiş ADÖ; çocuklar için bilim-öğrenimi çevresi tasarımındaki birtakım kültürel uygulamalar kapsamında, bilime ait yapısal bazı özelliklerin kopyalanması girişimidir (Brown ve Campione, 1994; Magnussen ve Palincsar, 1995). Yönlendirilmiş ADÖ anahtar konularından biri, çocuklara anlamlı yeni bilgi yaratabilecek imkân veren araştırılacak içerik bulunmasıdır. İkinci aşamada önemli olan, çocuğun araştırmalarını yerine getirebilmesi için yeterli idraki kaynakların elde edilmesidir. Konu seçimi, gözlemlenebilir çevre ve alet kullanımı gibi faktörler daha önceden araştırmacılarla sınıf öğretmenleri tarafından kararlaştırılmalıdır. Bu işlemler sırasında, gerektiği zamanlarda model yapımı ve modelleri hakkında bilimsel konuşmalar; öğretmen tarafından yönlendirilecek olan ip uçları, sorular ve açıklamalar yardımıyla gerçekleştirilmelidir. ADÖ uygulamaları başladığında uygulanan birçok çalışma başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Çünkü öğrenciler başlangıç için gerekli olan yönlendirmelerden mahrum bırakılmıştır. Geleneksel yöntemde pasif bilgi alıcı rolündeki öğrencilere ADÖ uygulaması yapan öğretmenler bu kez sınıf içinde öğrencilere öğrencilerin alışık olmadıkları fazla serbestlik olanağı sunmuşlardır. 92 Yönlendirmeli ADÖ fazla serbestliğe ve doğrudan bilginin aktarılmasına karşı olarak öğrencilerin ileriki yaşamlarında kendilerinin yapacağı araştırmalar için gerekli düşünme yollarını öğrenme alışkanlığı kazandırmayı amaçlar. Öğretmen öğrencilerin sorularına doğrudan cevaplamak yerine kendi kendine öğrenme yollarını keşfetmeleri, sorumluluk alma davranışını kazanmaları için rehberlik eder. ADÖ’nin gerektirdiği kazanımları öğrencilerin öğrenmesi başlangıçta güçtür. Çünkü öğrenci bu durumla daha önce karşılaşmamış ve bu kazanımlar deneyimle öğrencilerde davranışa dönüşecektir. Dolayısıyla başlangıçta öğretmenin bu kazanımları öğrencilere tanıtması, tanımlaması ve pratik yapması gerekmektedir. Eğer işlenecek konuyla ilgili temel bilgiler öğretmen tarafından sağlanıyor ve öğrenciden sonuç çıkarması ya da genelleme yapması isteniyorsa, bu durumda yönlendirme söz konusudur. Soruların sorulması, yanıtların alınması, malzemelerin kullanılması ve ortamın oluşturulması süreçlerinde öğretmen önemli bir role sahiptir. Öğretmenin hangi noktalarda ve nasıl rehberlik edeceğine dair yönergeler (Howe, Jones, s.157,1998) maddeler halinde verilmiştir. - Ulusal fen eğitimi standartlarına (NSES) göre kazanmaları beklenen davranışların belirtilmesi - Dersin amacı veya kavramların verilmemesi - Uygulama hakkında açık ve kısa açıklama yapılmalı. Yönergeler öğrenciler çalışmaya başlamadan önce verilmeli. - Yeni kelimeler gerektiğinde veya çalışmanın doğal akışı içerinde verilmeli - Öğrenciler veri toplarken müdahale edilmemeli. - Verilerini kaydetmeleri konusunda yönergeleri bakmaları hatırlatılarak uyarmalı - Tartışma aşamasından önce kullandıkları materyallerden uzaklaştırılmalı - Keşfetme ve kendi aralarında tartışmaları için yeterli zaman verin. - Çalışmayı öğrenciler için özetlemeyin bunu rapor yazdırarak onlardan isteyin 93 - Keşfetme aşamasında gruptaki öğrencilerin deneyden kopması veya kaos ortamı oluşturması durumunda devreye sınıf yönetimindeki iletişim, tutarlılık ve kuralların ve cezaların açık ve anlaşılır olarak açıklanması gibi yöntemlere başvurun. - Aynı anda bir çok yeni ve farklı materyal, uygulama, soru veya kavram verilmemeli. Uzun hikaye anlatır şeklinde açıklamalardan kaçınılmalı. - Öğrenciler deneyleri gerçekleştirirken öğretmen çalışmanın değerlendirme aşamasında ve dersin verimliliğinin değerlendirilmesinde kullanılmak üzere notlar almalıdır. Carin, Bass, (2001) öğretmenin yönlendirilmiş ADÖ’deki rolünü şu şekilde özetler: -Araştırmaya başlatmak için tanıtıcı sorular kurması - Keşfetme aşaması için materyalleri temin etmesi - Materyallerin basit olması. - Öğrenciler keşfederken onları dinlemesi - Soruları akıllarında tutmalarına yardım etmesi. - Soruları doğru zamanda sorması. - Deneylerini ara sıra gerektiğinde sorularla yönlendirmesi. - Sadece seçilmiş bilgileri vermesi. - Grup tartışmasının yanı sıra aktivitelerin sonunda yapılan çalışmayı özetleyen sonuçların çıkarımı için soru sorma ve özetlemesi. - Öğrencilerin öğrenmesi gereken kavram üzerinde yoğunlaşmalarının sağlanması - Aktivite ve soruların kavram yanlışlıklarına sebep olmaması. Öğretmenler öğrencilere çok fazla bilgi sağlama konusunda çok dikkatli olmak zorundalar. Öğrencilerin sorularına “ Sen ne düşünüyorsun?”, “senin fikrin ne?”, “Onu öğrenip deneyebilir misiniz?” soruları sorarak yönlendirmeler yapabilir? ADÖ’nin zevki bir çok öğrencide motivasyon sağlamasıdır. Öğrenciler araştırmaya başladıklarında birden canlanmış ve heyecanlanmış gözükür, keşif öğrencilere kendilerinin öğrenmeleri ve organize olmalarına izin verir. Yönlendirilmiş ADÖ 94 aktiviteleri öğrencilere gözlemleme, anlama ve dünyadaki farklılıkları anlama olanakları sağlar. 2.16.1.1. Yönlendirilmiş ADÖ Modeline Örnek Bir Çalışma: Alçı Yapmak. 1.ders: 8.sınıf fen dersinde grup halinde yapılan bu çalışmada yapılacak deneyin işlem basamakları öğrencilere veriliyor. Öğrenciler kalsiyum karbonat tozunu küçük bir kapta ölçüp tozun görünüşündeki özellikler kaydediyorlar. Toza 75 damla hidroklorik asit damlatıp karıştırıyorlar, baloncukların durmasını bekliyorlar ve sonra karışımı nemlendirilmiş kağıt koniden süzüyorlar ve gözlemlerini not ediyorlar. Öğretmen koniden damlayan sıvı ile ilgili sorular sormaya başlıyor. Neden karışımı süzdük? Süzülen sıvı nedir? Sıvının içinde ne var? Öğrenciler düşünmeye başlıyor ve bir öğrenci “Beyaz şey kalsiyum klorür mü?” diye sorar .Öğretmen soruya soruyla karşılık verir ve “Bulmak için ne yapmalıyız” der. Diğer bir öğrenci “Bunu geçen deneyde test ettik.” der. Önceki laboratuarda aldıkları notları inceleyen öğrenciler beyaz şeyin asitle tepkimeye giren kalsiyum karbonat olduğu sonucuna varır. Ayrıca kabın dibindeki sıvının kalsiyum klorür çözeltisi olduğu sonucuna varırlar. Öğretmen reaksiyonu tanımlayan denklemi yazarak kimyasal reaksiyonu açıklar (Howe, Jones;1998). Kendini adamış ve enerjisini, zamanını, yeteneğini ve hayal gücünü harcamaya istekli bir öğretmen kasvetli bir kimya kitabını sihirli bir materyale çevirebilir. 2.16.1.2. Anaokulu Öğrencilerinde Yönlendirmeli Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modeli Yönlendirmeli araştırmaya dayalı öğrenmede anahtar konularından biri, çocuklara anlamlı yeni bilgi yaratabilecek imkân veren araştırılacak içerik bulunmasıdır. İkinci aşamada önemli olan, çocuğun araştırmalarını yerine getirebilmesi için yeterli kaynakların elde edilmesidir. Konu seçimi, gözlemlenebilir çevre ve alet kullanımı gibi faktörler daha önceden araştırmacılarla sınıf öğretmenleri tarafından kararlaştırılmalıdır. Bu işlemeler sırasında, gerektiği zamanlarda model yapımı ve modeller hakkında bilimsel konuşmalar öğretmen tarafından yönlendirilecek olan ip uçları, sorular ve açıklamalar yardımıyla gerçekleştirilmelidir (Alıntı; Patrick, H., Mantzicopoulos, P., Samarapungavan, A., 2007) 95 Örnek Çalışma; (Patrick, Mantzicopoulos, Samarapungavan; 2007) 1- Anaokullarında Araştırmaya Dayalı Kapsamlı Bilim Öğrenimi Bu çalışmanın amacı, monark kelebeğinin yaşam döngüsü üzerinde yapılan sorgulama faktöründen yola çıkarak anaokulu öğrencilerinin bilim öğrenimini incelemektir. Çocukların bilim öğrenimi iki ölçüm yolu kullanılarak değerlendirilmiştir: (a) öğrenci portfolyo verim sistemi ve (b) projenin kendisi için geliştirilmiş olup objektif, bireysel bir araç olan fen öğrenimi değerlendirmesi (Scientific Learning Assesment SLA,). Bu araştırma, monark kelebeğinin yaşam döngüsü araştıracak olan anaokulu öğrencilerinin bilim-öğrenimi yapılarını ve kapsamlarını bir sorgulama alanı içersinde incelemektedir. Çocukların bilim-öğrenimi üzerinde tanımlayıcı veri sağlamak amaçlanmıştır. Bu konunun seçilmesi, öncelikle gelişim araştırmalarının da önerdiği gibi, formal okul süreci başlamadan önce küçük çocukların; biyolojik olaylar ve onları sınıflandırma hakkında düzenli düşünme ve tahmin yapabilmeye açık olan biyolojik kavramlar üzerine düşünmesini sağlamaktır. Yapılan araştırmalar, çocukların özellikle biyolojik gelişim işlemlerini algılayışlarında farklılıklar olduğunu göstermiştir. Araştırma soruları; 1. Anaokulu çocukları bu sorgulama prosesi içinde bütünleşebilip, sorgulamanın işlevsel bir anlayışını geliştirebiliyorlar mı? a. Anaokulu çocukları, deneysel kanıtla desteklenmiş sorular ve tahminler oluşturmak için biyolojik bilgilerini kullanıyorlar mı? b. Anaokulu çocukları, araştırmaları sırasında deneysel kanıt (gözlem yapmak ve veri kaydetmek) topluyorlar mı? c. Anaokulu çocukları, araştırmaları sırasında, ayrıntılar üzerinde durmak ve modellerini yenilemek için deneysel kanıtları kullanıyorlar mı? d. Anaokulu çocukları araştırmalarını diğerleriyle ne oranda paylaşıyor? 96 2. ADÖ aktiviteleri süreci içersinde anaokulu çocuklarının biyolojik bilgileri nasıl gelişti ve değişti? a. Çocuklar, biyolojik uyum içersinde yapı ve işleyiş arasındaki ilişkiye dikkat verebiliyorlar mı? b. Çocuklar, monark kelebeğinin yaşam döngüsünü, başkalaşım anahtar aşamalarını da temsil ederek modelleyebiliyorlar mı? Örneklem grup 65 deney ve 35 kontrol grubu olarak toplam 100 öğrencidir. 2 aylık bir süreçte haftada 2 gün uygulanır. Öğretmenlere, ünitenin eğitimsel hedeflerini açıklayan ve sırayla müdahale aktivitelerinin kısa tanımlarını anlatan bir kılavuz öğretmen sağlanır. Kılavuz öğretmen, öğretmenlere her aktivite için biyolojik bilgi içeren özet bir taslak sağlanır. Araştırmacılar öğretmenlere, monark kelebeği hakkında daha ayrıntılı bilgi sahibi olabilecekleri web siteleri derlemişler. Her ADÖ öğretmenine, çalışmanın uygulanmasında yardımcı olacak proje takımının üyesi olan bir sınıf asistanı verilir. Aktivitelerin sırası belirlendikten sonra, uygulama öğretmenleri ve sınıf asistanları uygulama öncesi bir workshop’a katılmışlardır. Bu workshop sırasında da, katılımcılar uygulama materyallerini ve aktivitelerini hem öğretmen hem de öğrenci rollerine girerek deneylediler, bu şekilde de aktivitelerin nasıl çalışacağını anlamış oldukları belirtilmiştir. Hafta bir kez uygulama yapan öğretmenleriyle araştırma takımı toplandı ve ünite uygulamaları tartışıldı, gelecek uygulamalar için öğretmenlerin önerileri kaydedildi ve çalışma sırasında olabilecek endişeler üzerinde durulmuştur. Konu ve endişelerin bildirilmesi meselesinde, sınıf öğretmenleri ve asistanları haberleşmek amacıyla e-mail iletişim aracını kullanırlar. ADÖ aktiviteleri aşağıda belirtildiği gibi üç ana evrede planlanmıştır. a-ADÖ Öncesi Aktiviteler: Bu aktiviteler önceki bilgileri canlandırma, araştırmanın amacını tanıtma ve çocuklara verilecek görev sistemini sağlama amacı güder. Her çocuk, içine kelebekler hakkındaki soruları ya da tahminleri kayıt edeceği bir defter alır. Bilim defterlerine yapılan girişler, yetişkinin(öğretmen ya da sınıf asistanı) ana yapıyı kurması şartıyla tamamen çocuk tarafından oluşturulur. Çocuk, neler yazacağına kendi karar verir ve çizmek, dijital gözlem fotoğrafları yapıştırmak, yazmak ya da bir asistandan yazmasına yardım istemek konusunda tamamen serbesttir. ADÖ öncesi evrede, öğretmenler çocuklarla birtakım kitaplar okurlar. 97 Aktivite 1: Bilim Nedir? Bu ders tüm sınıfı kaplayan bir tartışmayla başlar. Derste, öğretmenler bilimi çevremizdeki dünyanın bir çalışması düşüncesiyle tanıtırlar. Öğretmenler, öğrencilerin bir bilim insanı olmak ne demektir ve bilim nasıl yapılır konularını tartışmasına olanak sağlar. Aktivite 2: Araştırma için Araçlar Ders, bilim insanlarının araştırmalar için kullandıkları araçların tartışmasıyla başlar. Öğrenciler, araştırmaları sırasında kullandıkları iki araç (cetvel ve büyüteç) hakkında öğrenmek için küçük gruplar oluştururlar (grup başına 4 ya da 5 öğrenci). Aktivite 3: a-Araştırmaya Giriş Bu ders, böcekler hakkında bir tartışmayla başlar. Çocuklara, böcekler hakkında neler bildikleri sorulur. Bu sırada, kelebekler hakkında bilgiler öğrenecekleri onlara söylenir. Öğretmenler onlara kelebeklerin canlılar olduklarını hatırlatır ve onlara bir canlı olan kelebekler hakkında öğrenmek istedikleri şeyler olup olmadığını sorar. Eğer kendiliğinden kelebeğin büyüme ve gelişmesi ile ilgili sorular gelmezse, öğretmen kelebeği tanıtır ya da kelebeklerin büyüme ve gelişmeleri hakkında sorular sorar ve çocuklardan kelebekler ve kelebeklerin yaşam döngüsü hakkında sorular ve tahminler oluşturmalarını ister. Çocuklara, bilim defterlerini araştırmalarının izini tutabilmek amacıyla kullanılan bir araç olarak tanıtılır. b- ADÖ Aktiviteler Bu aktiviteler, gruplar halinde çocukların kelebeğin yaşam döngüsü hakkındaki araştırmalarını devam ettikleri aktivitelerdir. Bu aktiviteler aynı zamanda, soru sormayı ya da tahminler yürütmeyi, gözlemlenenler hakkında düşünmeyi, veri toplayıp kaydetmeyi ve verilerden sonuç çizimleri yapmayı içerir. Sorgulama süreci içerisinde, çocuklar böceklerin özellikleri, yapıları, üremeleri, doğaya uyum sağlamaları ve yaşama mekanizmaları hakkında kitaplar okuyarak bilgilerini genişletirler. Kısa bir taslak aşağıdaki gibidir. Aktivite 4: Gözlemsel Sahneye Giriş 98 Sorgulama evresi çocuklara sütlü özsuyu olan bitkiler üzerindeki monark larvalarını içeren, geniş üreme kafesi olan kelebek bahçesinin tanıtılmasıyla başlar. Çocuklardan larvaların büyümeleri hakkında tahminler yapmaları ve sorular oluşturmaları istenir. Çocuklar sorularını ve tahminlerini defterlerine kaydederler. Aktivite 5: Büyüme ve Gelişmeyi Gözlemlemek ve Kayıt Etmek Bu aktivite, yetişkin kelebekler ortaya çıkana dek süren haftada 2 kez tekrarlanan bir aktivitedir. Her sınıf gözlemlerin yapıldığı, bilim defterlerine kayıtlar yapıldığı ve tartıştığı 4 ya da 5 dersi tamamlarlar. Çocuklar, kelebeğin büyüme ve gelişmesi hakkında, çizimlerin, fotoğrafların ve yazıların birleşimiyle bilim defterlerine notlar tutarlar. Aynı zamanda, monark kelebeğinin farklı metamorfoz evrelerinden geçtiğini ve nasıl habitatına uyum sağladığını görerek kelebeğin dış anatomisini de kavrarlar. c- ADÖ Sonrası Aktiviteler Bu akviteler, sınıfça ve grup olarak gerçekleştirilen, çocuklara araştırmalarının sonuçlarını paylaşmasına ve çözülememiş sorularının tanımlamasına olanak veren iletişimsel bölümdür. Bu şekilde, çocuklar kelebek ve kelebeğin yaşam döngüsü hakkında neler öğrendiklerini yansıtırlar. Çocuklar tırtıldan kelebeğe adlı kitabı okurlar. Aktivite 6: Araştırmalar hakkında İletişim Kurmak Çocuklar, öğrendiklerini tartışmak, yansıtmak ve özetlemek amacıyla küçük gruplarda çalışırlar. Aynı zamanda, monark kelebeğinin yaşam döngüsünün modellerini gösteren posterler hazırlar ve bunları sınıfla paylaşırlar. Öğretmenin Rolü ise uygulama sırasında öğretmenin rolü, sorgulamayla çocuğun öğrenmesini sağlamak ve desteklemektir. Çocuklar, oluşturmaya, kıyaslamaya, tartışmaya ve araştırmaları boyunca düşünceler üzerinde bir düşünce birliğine ulaşabilmeye cesaretlendilirler. ADÖ öğretmenleri; aktiviteler sırasında ve çocukların söylediklerini ya da yaptıklarını betimleme sırasında, “tahmin”, “soru”, “gözlem ve kayıt” “sonuç” ve “iletişim” gibi anahtar terimleri modelleyip tanıtarak çocuklara bilim sözlüğünü öğrenmekte yardımcı olurlar. 99 Kontrol Grubunda Bilimsel Aktiviteler Karşılaştırma grubundaki anaokulu öğretmenleri; sınıfın okuma yazma aktivitelerinde hayvanlar, mevsimler gibi konular olmasına karşın, okuma-yazma ve sayı öğrenimine verilen büyük önemden dolayı bilimsel ders öğretemediklerini belirtmişler. Kontrol grubu sınıflarda her ders, eğitim stilini ve eğitmeye gelişimsel yakınlığı belgelemek amacıyla video ile kayda alınmış. Ayrıca, öğretmenler aktiviteler sırasında sınıfı bütün olarak tuttuklarını ve gruplara bölmediklerini söylemişler. Bunun nedeni olarak, sınıfların genişliği ve gruplarla direkt olarak ilgilenebilecek imkan olmaması olarak belirtilmiştir. Sonuç olarak portfolyolar değerlendirildiğinde kontrol grubu öğrencilerine göre ADÖ grubundaki öğrencilerin büyük bir çoğunluğu bilim öğreniminin her boyutunda ve monark kelebeğinin anahtar özelliklerini, büyüme ve gelişim evreleri yaşam döngüsü konusundaki bilgileri bakımından yeterli ya da oldukça yeterli görülmüştür. SLA testi sonucunda ise ADÖ çocukları tahmin, gözlem, kayıt tutma ve basit araçları kullanma gibi bilimsel araştırmanın anahtar kavramlarında bir algılayış göstermişlerdir. Hipotezi test etme sorularında başarısız olmuşlardır. Böcek tanımlaması, farklı böcek bedenlerinin bölümleri gibi biyoloji bilgilerini öğrendikleri tespit edilmiştir. 2.16.2. YÖNLENDİRİLMEMİŞ ( AÇIK UÇLU-OPEN ) ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME Yönlendirilmiş ADÖ’de öğretmen soru sorarak, materyalleri yapılandırarak anahtar rolü oynarken ADÖ nün anlamlı öğrenilmesi için başlangıçta yönlendirilmiş ADÖ öğrencilere uygulandıktan sonra öğrenciyi daha özgür kılan yönlendirilmemiş ADÖ uygulanması tavsiye edilir. Öğretmen ancak yanlış cevap ve yanlış bilgilere müdahale eder. Burada da cevapların doğrusunu söylemek yerine yine sorularla öğrencileri yönlendirir. Öğretmen aktif ve yardımcı roldedir. Yönlendirilmemiş ADÖ’de; - Öğrenciler bilimsel gözlem yapmaktan ileri giderek çıkarımlarda bulunma veya genelleştirmeler yapmalıdır. 100 - Amaç, nesneleri olayları, verileri incelemeyi öğrenme ve bunları kullanarak uygun genellemelere ulaşılabilmesidir. - Öğretmen sadece materyalleri sağlama veya kontrol etmeli. “Bunları nasıl genelleyebilirsiniz?”, “Deneyden sonra neler öğrendin?” gibi sorular ortaya koymalıdır? - Öğretmenin rehberliği ve kısıtlaması olmadan aklına gelen soruları sorabilmelidir. - Seçilen materyaller sınıf ortamını laboratuara çevirmelidir. - Öğrenciler tarafından elde edilen bireysel gözlemler, çıkarımlar, genellemeler öğrenciler arası paylaşılması için yönlendirmeli. - Öğretmen öğrencilerin genellemelerini sınırlamamalıdır. Yönlendirilmemiş araştırmaya dayalı öğrenme alıştırma çalışmalarında öğrencilerin bireysel olarak deneylerini yapması tavsiye edilir. Çünkü bütün basamakları tek başına yapmak zorundadır. Daha sonra 2 veya 3 kişilik gruplar halinde çalışırken genellikle bir öğrenci lider rolünü üstlenir, grubun düşüncelerini yönlendirir ve diğerleri onu gözlemler. Ancak daha önce bütün basamakları tek başına yapan öğrenciler grup çalışmasında liderle paylaşım, tartışma gibi işbirliğine girerek aktif katılırlar (Orlich ve diğ,1998). Yönderilme yapılmayan ADÖ’de öğrenci daha fazla sorumluluk alır. Gözlem, çıkarım yapma, sınıflandırma, tahmin, yorumlama, hipotez kurma, deneyi gerçekleştirme gibi tüm basamaklarda yönlendirilmemiş ADÖ kullanılır. Öğretmenin rolü minimumdur. Yönlendirilmemiş ADÖ’de dikkat edilmesi gereken en önemli unsurlar şunlardır; - Öğrenci gözlemlerden çıkarım veya genelleme yapmayı öğrenmeli, geliştirmelidir. - Öğrencinin olayları, nesneler, verileri, inceleyerek uygun bir genelleme yapması öğrenmesi öğrenmenin merkezindedir. 101 - Öğretmen sadece materyalleri sağlama ve sorularla öğrencilerin çıkarım yapmasını sağlamalıdır. Örneğin; “Bunu denedikten sonra neler öğrendiğini anlatır mısın?”, “X hakkında hangi sonuca ulaştın?” - Öğrenci aklına gelen her türlü soruyu sorabilmelidir. Sorular öğrencilerden gelmelidir. - Sınıf laboratuar ortamına dönüştürülmelidir. - Genelleme sayısına sınır getirilmemelidir. - Öğrenciler çıkarım ve sonuçlarını tüm sınıfla paylaşmalıdır. Öğrencinin kendisinin keşfederek öğrenmesi yaratıcığını kullanmasına veya geliştirmesine olanak sağlar. Öğretmen aydınlatıcı, açıklayıcı roldedir. Eğer öğrencinin zihninde yanlış algılama oluştuysa, genellemelerini çok geniş veya çok sınırlı tutuysa, tek bir neden sonuç ilişkisi bulduysa veya bulamadıysa öğretmen doğru cevabı vermeden sorularıyla öğrenciye yardımcı olmalıdır (Orlich1980). Yönlendirilmemiş ADÖ’de sınırlayıcı faktörler öğrencilerin spontanlığı ve yaratıcılıklarıdır. Öğretmen kitapların dışında güncel hayattan bir çok farklı aktivite planlayabilir. Öğretmen açısından en önemli problem sabırlı olması ve sorulara alışılmışın dışında sorularla cevap verilmesidir. Örnek çalışmalar: a- Karahindiba bitkisi öğrencilere verilerek tohumları saymaları ve her bir çiçek için elde ettikleri verileri grafikle göstermeleri istenir (Orlich,1980). b- Bir ay boyunca bir çok şehirdeki hava sıcaklılıklarının kaydedilmesi ve bunların grafikle gösterilerek sonuçlardan genelleme yapmalarının istenmesi ve bu genellemelerden sorular çıkarmaları beklenir (Orlich,1980). c- Hangi biyografileri yazmak veya okumak istersiniz?(Byee, Powell, Trowbridge; 2004) d- Hangi yazarları okumak istersiniz? ?(Byee, Powell, Trowbridge; 2004). e- Çevrenizde var olan kirliliklerden hangisine çözüm bulmak istersiniz? (Byee, Powell, Trowbridge; 2004). 102 2.16.3. Model Tabanlı Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modeller, öğeleri, ilişkileri, işlemleri ve etkileşimleri yöneten kuralları anlamayı sağlayan kavramsal sistemlerdir. Modeller, soyut fikirleri açıklamada zorlandıkları durumlarda modellerle kendilerini ifade etmelerine, araştırma yapmalarına, üzerinde akıl yürütmelerine olanak sağlar. Modeller gerçekte göremediğimiz olaylar, varlıklar ve sistemlerin somut gösterimidir. Eğer modellemek istenen kavram önceden zihinde yoksa model bu ilişkiyi somutlaştıramaz. Bundan dolayı öğretmenler bir kavramı önceden sahip oldukları için, modeller genelde öğrencilerden ziyade öğretmenler daha anlamlıdır (Alıntı;Durmuş ve Kocakülah; 2006). Modeller bir sistemin özel bir yönüne dikkat çeken basitleştirilmiş sunumlardır (Gilbert;1991). Modeller olayları sistemler, moleküller, fikirler ve sistemlerin görülebilir daha kolay okunabilir ve kompleks yapıların daha anlaşılabilir hale gelmesini sağlar (Gilbert;1995). Zihinsel modelleme ise kavramların zihinde yapılandırılmasına, mantıklı düşünmeyi sağlar (Johnson-Laird ;1983). Model tabanlı öğrenme ise olguların zihinsel modellerle yapılandırılmasıdır. Olgularla ilgili model oluşturmada, var olan modele yapı, davranış, mekanizmayla ilgili bilgiler eklenerek modelin zihinde yapılandırılması sağlanır. Modelin değerlendirilmesinden sonra öğrenci var olan modeli geçersiz kılıp yeni model yapar veya eklemelerle modeli geliştirir (Gobert, Buckley; 2000). Önceleri fen derslerinde modele dayalı öğrenmede var olan modelin üzerinden kavramların, bilgileri verilmesi ve açıklamaların yapılması gerçekleştirilirken, model tabanlı araştırmaya dayalı öğrenmede öğrenciye verilen problemim çözümünde öğrenci kendi modelini araştırarak, sorgulayarak ve tartışarak gerçekleştirmektedir. Örnek Çalışma Windschitl, Thompson ve Braaten (2007) yaptığı çalışmada model tabanlı ADÖ uygulamasına bir örneğe yer vermiştir. Çalışma 8.sınıflarda yer bilimleri dersinde dünya, güneş ve ayın hareketleri konusunda uygulanmıştır. Çalışmada amaç, farklı ADÖ uygulamaları ile öğrencilerin kontrollü deney yapmadan hipotezlerin test edilebilirliğini göstermek, kavramların derinlemesine öğrenilmesi sağlamaktır. 103 Öğretmenin deneyimlerine göre öğrencilerin ayın döngülerini yapılandırmada güçlükler çektiğidir. Öğretmen ay hakkında ne bildiklerini ne düşündüklerini sorarak derse başlar öğrenciler fikirlerini tahtaya yazar. Bunlar ayda insanın yürüdüğü, ayın dünyadan küçük olduğu ve şeklini değiştirdiği bilgileridir. Öğretmen bu kez ayda yaşabilir miyiz, ay tutulması neden oluyor, ay ne kadar büyük, hangi sıklıkla dolunayı görüyoruz soruları sorar. Öğretmen cevaplardan öğrencilerin ayın hareketleri ile ilgili daha fazla bilgiye ihtiyaçları olduğunu anlar. İletki, cisim gibi bir çok materyal kullanarak ayın hareketleri hakkında bilgi toplayarak ilk modellerini yapmalarını ister. Öğrenciler gözlem yaparken hep aynı yerden ve aynı doğrultudan yapmaları gerektiğini, verileri kaydetmelerini ve bazı öğrenciler her gün aynı saatte gözlem yapılması gerektiğini tartışırlar. Bir kaç hafta sonra öğretmen öğrencilerin gözlemlerini, verilerini ve grafiklerini sınıfa asmalarını ister. İki tartışma konusu hipotez olarak öne çıkar. Birincisi ayın kendi ekseni etrafında hareket ederken güneş tarafından aydınlatılmış kısmının dünyadan görüntüsü sonucu ayın şeklilerini farklı görürüz diğeri ise dünyanın ayın üzerinde gölge oluşturduğu ve bu gölgelerden dolayı ayı farklı şekillerde görürüz şeklinde. Öğretmen sınıfı bu iki hipotezi test etmeleri için iki gruba ayırır ve modellerlinde bu hipotezleri ispatlamalarını ister. Öğrenciler tenis topları küreleri aydınlatıcı spotlar kullanarak modellerini oluşturmaya çalışırlar. Birinci hipotez modelle kanıtlanırken modeli oluşturan grup ayın hareketleri ve döngüleri açıklar. Öğretmen bu kez modelde her ay bir ay tutulmasının olması gerekirken gerçekte bu durum niye gerçekleşmiyor sorusunu yönelterek konun daha derinlemesine öğrenilmesini sağlar. Öğrencilerin bu soruyu cevaplayıp modellerlini tekrar düzenlemeleri için araştırma yapmaya yönlendirir. 3 ders saatinde tamamlanan bu çalışmada öne çıkan noktalar; öğretmenin deneyimi, öğretmenin yönelttiği sorular, öğrencilerden gelen sorular, öğretmenin kavramların öğrenilmesi için öğrencileri yönlendirmesi, açıklamaları ile öğrencinin konuya odaklanmasını sağlamasıdır. Bu modelde fenin test edilebilir, değiştirilebilir, tartışılabilir, varsayıma dayalı, genelleştirilebilir özellikleri yer almaktadır. Model tabanlı araştırmaya dayalı öğrenmede öğretmenin konuyla ilgili derinlemesine bilgi sahibi olması, öğrencileri kavramlara yönlendirmesi, öğrencileri tartışmaya nasıl katacağını bilmesi önemlidir. 104 2.16.4. Öğrenme Döngüsü ( Learning Cycle) Öğretmenlerin ADÖ uygulamalarına başlamadan önce Piaget’nin bilginin gelişimi görüşünü başlangıç noktası olarak almaları gerekmektedir. “Bilgi gerçeğin kopyası değildir. Bir nesneyi bir olayı bilmek ona bakıp görüntüsünü zihne kaydetmek değildir. Bir nesne hakkında bilgi sahibi olmak onunla etkileşim içinde olmaktır. Öğrenme nesneyi değişime uğratma, transfer etme, bu transfer işlemelerini anlama, nesnenin yapılandırılma biçimini anlama”. Piaget yeni bilişsel yapılandırmanın gerçekleşmesi için 3 farklı zihinsel işlem sürecinin gerektiğini belirmiştir. Bunlar özümleme (assimilation), çözümleme (accommodation) ve dengedir. Özümleme yeni öğrenilen bilginin zihinde var olan ile birleşmesi entegre olmasıdır. Çözümleme ise yeni obje, olay, yeni objenin özellikleri veya özel bir durumun kısmi özelliği ile ilgili içsel yapının kanıtlanmasıdır. Denge ise biyolojide olduğu gibi hayatta kalmak için değişen çevre koşullarında vücudun iç dengesini (homeostasis) sabit tutmaktır. Bilişsel olarak ise denge bireyin zihinsel büyüme ve gelişimine devam ederken istikrarlı olmasıdır. Denge aşaması bireyin davranışlarının düzenlenmesidir (Hassard, 2005). Piaget’nin bu üç maddesi bir çok fen-öğretimi döngüsünde temel alınmıştır. Öğrenme döngüsü olarak adlandırılan bu modelde başlangıçta (SCIS); keşfetme(explore), kavram girişi (concept introduction) ve uygulama (application) yer almaktadır (Karplus ve Thier;1974). 1-Keşfetme: Öğrencinin aktif olduğu, doğrudan verilen obje ile ilgili aktivasyonlar gerçekleştirdiği basamaktır. Fiziksel bilginin edinildiği öğrencinin doğrudan obje ile temas ettiği basamaktır. Örneğin; teller, yapraklar, meyve çeşitleri, tohumlar vs. Öğrenci bu aşamada gözlem yapar, veriler elde eder, yeni olgularla ilgili deneyim kazanır. Öğretmenin aktiviteyi yapılandırması, organizasyon için öğrencilerin sahip olduğu ön bilgileri tespit etmesi önemlidir. Öğretmen öğrencileri gözler, sorular sorar ve yönlendirmeler yapar. 2- Kavram Girişi: Öğretmenin daha etkin olduğu, öğrencilerin yeni bilgi ile karşı karşıya geldiği basamak ise kavramsal giriş aşamasıdır. Öğretmen yeni kavramları, 105 genellemeleri, kuralları, örnekleri didaktik yolla yani doğrudan öğrenciye transfer eder. Öğretmen yalnızca bilinen bilgileri aktarmakla yetinmez aynı zamanda keşfetme basamağında elde ettikleri bilgilerle bağlantı kurmalarını sağlar. 3-Uygulama: Uygulama aşamasında ise öğrencinin yeni fikirler ve kavramlar geliştirebileceği uygulamalar yaparak aktif olduğu aşamadır. Yeni fikirlerin, öğrenilen yeni bilgilerin farklı durumlara uygulayabilme becerilerinin kazandırılması amaçlanır. Öğrenciler bu aşamada bilgilerini anlamlı öğrenerek yapılandırırlar. Öğretmenler farklı cevapları sabırla dinleyip kabul ederek öğrencileri yönetebilmelidir. 2.16.4.1. Örnek Çalışma: Kafatasından Neler Öğrenebiliriz? (Hassard; 2005) Giriş Aşaması:Öğretmen birkaç tane kafatası örneğini öğrencilere göstererek öğrencilere “ Kafatasına bakarak hayvanlarla ilgili hangi bilgileri öğrenebiliriz?” sorusunu yöneltir. 5 dakika süre verilir. Grup halinde çalışan öğrenciler fikirlerini yazarlar. Keşfetme Aşaması: Öğretmen kafatasları üzerine numaralar koyarak aşağıdaki soruların yazılı olduğu kağıda öğrencilere dağıtarak cevapları yazmaları istenir. - Bu hayvan hangi çeşit besinle beslenir? Cevabınızı kanıtı ne olabilir? - Bu hayvan gece mi gündüz mü aktiftir? Nasıl kanıtlarsınız? - Bu hayvan avcı mı avlanan mıdır? Niçin? Kavram Girişi Aşaması: Her grup cevaplarını açıkladıktan sonra kafatasları arasındaki fakların neler olduğunu sorarak tartışma başlatır. Öğretmen dişler üzerinde odaklanarak otçul, etçil, hepçil kavramlarının ne anlama geldiğini sorarak açıklama yapar, kavram yanılgılarını giderir. Kesici dişleri olup azı dişleri olmayan hayvanların sadece et yediğini açıklar. Uygulama Aşaması: Birçok farklı kemik örnekleri verilerek bu kemiklerin fonksiyonun neler olabileceğini sorar. Burada yapı ile görev arasındaki ilişkiyi bulmaları beklenir. 106 2.16.5. 5 E ÖĞRENME MODELİ Öğrenme döngüsü 1960 yılında Amerikan ulusal fen programının ilköğretim müfredatına yer aldığında 3 basamaktan oluşmaktadır. Bunlar öğrencinin bilgisini yapılandırdığı deneyler yapma aşaması keşfetme, kavramların tanımları ve isimlerin geleneksel yöntemle verildiği kavram girişi ve kavram uygulaması iken giriş, keşfetme, açıklama, geliştirme ve değerlendirme olarak 5 basamak şeklinde geliştirilmiştir. a- Giriş (Güdüleme): Engage: Öğretmen öğrencilerin ön bilgilerini, bildikleri kavramları ve yanlış kavramları tespit eder. İdeal olan öğrencilerin kendi deneyimleri doğrultusunda çevresindeki nesneler, olaylar, organizmalar hakkında orijinal sorular sormasıdır (AAAS 1993). Sınıf içinde ise öğretmen öğrencilere rehber olacak ve bilimsel çalışma yapacakları nitelikte sorular hazırlamalıdır. Öğretmen, öğrencilerin veri toplayabilecekleri, gözlem yapabilecekleri, bilimsel bilgileri kullanabilecekleri sorular sorarak araştırmaya dayalı öğrenme ruhunu destekler (NRC 1996). Öğretmen zihinsel farklılıklar yaratarak veya gerçek yaşamla bağlantı kurarak öğrencileri motive eder (Bass, Carin, Contant, 2008). Konu ile ilgili sorulan sorular öğrenmeyi sağladığı gibi öğrencilerin grup olarak deneyebileceği yeni sorulara olanak sağlaması, konuyu bilmeden cevaplayamayacakları açık uçlu sorular olmasıdır (Krajcik, Czerniak, Berger, 2002). Öğrencilerin ilgisini artırmak için bu soruları çelişkili olaylardan seçebiliriz. Örneğin “Suyun –15 0C de eridiğini görürseniz ne düşünürsünüz? “, “Su yer çekimine zıt akar mı?”. Sorular öğrenci düzeyine uygun ve konula ilgili açık uçlu olmalıdır. Örneğin osmoz konusuyla ilgili “ Sebzeleri nasıl uzun süre taze tutabiliriz? b- Keşfetme ( Explore): Öğrenciler bir çok formda araştırma yapabilir. Küçük yaş gruplarındaki sınıflarda öğrencilerden organizmalar veya nesneleri sınıflandırarak, tanımlar yapmaları beklenir (Lowery,1997). Küçük yaşlardaki öğrencilerde var olan doğal meraklar, onların gözlem yapmalarına, karşılaştırma yapmalarına, çevrelerinde nesneler aramalarına neden olur. 4. ve 5.sınıflarda ise çocuklar deneysel çalışma yapmaya güdülüdür. Bunlar soruların 107 cevabını araştırmaya, deneylerdeki bilgileri toplamaya ve mantıksal sonuç bulmaya yöneliktir. Deneysel çalışmalarda kontrollü deneyler ve sergiler (pano) önemli bir kısmı oluşturur. Kontrollü deney ve araştırmalarda öğrenci sadece bir değişken üzerinde çalışırken diğer değişkenleri sabit tutar. Araştırmaya dayalı öğrenme çalışmalarında kontrollü deney çalışmaları çok dikkat edilerek alt düzey sınıflarda verilebilir. Öğrenciler bu çalışmaları yaparak nasıl gözlem yapılacağını öğrenir, bağlama, kesme, dökme gibi el becerilerini geliştirir. Başlangıçta basit araçlarla yapılan çalışmalarda, cetvel, termometre, saat, terazi kullanma gibi beceriler kazanırken, daha sonraları mikroskopla canlılar ve nesnelerin detaylı görüntülerini elde etmeyi öğrenirler. Ayrıca bilgisayar ve hesap makinesi kullanmaya başlar (Bass, Carin ve Contant ;2008). c- Açıklama (Explain): Toplanan verilerin yorumlandığı basamaktır. Yorumlama; elde edilen veriler, sonuçları yapılandırma, tahmin etme, açıklama yapma, dünya hakkında duyarlılık kazanmaya kadar uzanır. Öğretmen, öğrencilerin kendi yapmaları gereken açıklamaları veya bilgileri doğrudan vererek öğrencilere destek olmaktan kaçınmalıdır. Bununla birlikte küçük yaş gruplarında öğretmenin, öğrenilere tanımlar, kavramlar, deneysel işlemler ve bilimsel prensipleri vermesi gerekir. d- Genişletme = Derinleştirme (Elaborate): Eğer araştırmaya dayalı öğrenme sonucunda öğrenme gerçekleşti ise öğrenci öğrendiği bilgileri yeni durumlara ve problemlere transfer edebilmeli veya uyarlamalıdır (Brasford, Brawn,Cocking;1999). Öğrenciler derinleştirme aşamasında geliştirilen, eklenen soruları açıklar. Yapılandırmış oldukları bilgi ve becerileri ki bunlar; sınıflandırma yapma, tahminde bulunma, ilişkilendirme, kanıt toplama, araştırma yapma, açıklama yapma kullanırlar. Öğrenciler kendi çalışmalarını ve diğer çalışma sonuçlarını analiz eder, eleştirir, tartışır. Öğrencilerin kazandıkları yeni deneyim ve bilgilerini yeni durumlara uyarlayarak öğrenmeleri sürekli yapılandırılır. e- Değerlendirme (Evaluation): Öğrencilerin neyi öğrendiği veya öğrenmediğinin ölçüldüğü basamaktır. Ölçümler aynı zamanda ders planını ve öğrenme metodunu 108 geliştirmek için gereklidir. Anahtar sorular sorarak, gözlem yaparak, performansları ve ürünlerini yargılayarak , bir çok şekilde düzenlenmiş ölçüm araçları kullanarak öğrencilerin yanlış öğrendiği kavramların öğrenmelerine nasıl etkilediği, yeni durumlarda öğrendiklerini nasıl uyguluyorlar tespit edilir. Tüm bu bilgiler öğretmenin yeni ünitedeki kararlarının temelini oluşturur (Bass, Carin, Contant, 2008). Tablo 2.9. 5E Öğretim Modelinin Uygulamasında Öğretmen Neler Yapar? Öğretim Modelinin Basamakları Giriş Keşfetme Öğretmen Neler Yapar? Tutalı Yaklaşımlar Tutarsız Yaklaşımlar İlgi oluşturur Merak uyandırır Sorular sorar Öğrencinin konu başlığı veya kavramla ilgili ne bildiğini, düşündüğüne ortaya çıkartır. Öğretmenden doğrudan yönerge gelmeden birlikte çalışarak keşfetmelerini sağlar. Öğrencileri gözlemler ve dinler. Gerekli gördüğünde öğrencileri farklı yöne çekmek için araştırmacı sorular sormak Öğrencilerin problemin çözüm parçalarını tamamlaması için zaman vermek. Öğrencileri için danışman rolü oynamak. Kavramları açıklar. Tanımları yapar. Cevaplar verir. Sonuçları ortaya koyar. Tartışma ortamı oluşturur. Ders verir. Cevaplar verir. Problem üzerine nasıl çalışılacağını anlatır veya açıklar. Tartışma yaratır. Öğrencilerin yanlışlarını söyler. Problemi çözmek için gerekli gerçekleri ve bilgileri verir. Öğrencilerin çözüme adım adım gitmelerini sağlar. İlgisiz kavram ve becerileri belirtir. Kaygılı öğrencilerin açıklamalarını geçersiz sayar. Kanıtı olmayan açıklamaları kabul eder. Öğrencilerin kendi dilince kavramları ve tanımları açıklamaları için yüreklendirir. Öğrencileri ne ispatladıklarını sormak ve kanıt ister. Kavramları açıklarken öğrencilerin bir önceki deneyimlerini kullanır. Tanımları, kavramları açıklamaları sınıflandırmaları belgeleştirir. Öğrencilerden tanım, açıklama, sınıflandırma Kesin cevaplar verir. Derinleştirme yapmalarını bekler. Öğrencilere yanlışlarını söyler. Öğrendikleri kavram ve becerileri yeni durumlara Ders işler. uygulamalarını cesaretlendirir. Öğrencilerin adım adım çözüme Alternatif açıklamaları hatırlatır. ulaşmasını yönlendirir. Var olan gerçekleri, bilgileri kullanmaları için Problemi nasıl çözeceklerini yönlendirir. açıklar. Öğrencilerin yeni kavram ve becerilere sahip olup Kelimeleri, tanımları, kavramları, Değerlendirme olmadıklarını gözlemler. gerçekleri test eder. Öğrencilerin beceri ve bilgilerini ölçer. Yeni fikir ve kavramlarla tanıştırır. Öğrencilerin düşünce veya davranışlarındaki Şüphe uyandırır. değişimleri değerlendirir. Açık uçlu tartışmalara yönlendirir. Öğrencilerin kendi öğrendiklerini ve grup çalışmalarını değerlendirmesini ister. Açık uçlu sorular sorar.Örneğin; Niçin …… düşünüyorsun?, Nasıl bir kanıtın var?, ……hakkında ne biliyorsun?, Bunu nasıl açıklarsın? Kaynak: Teaching Secondary School Science ,7th ed (p.249), by Leslie Trowbridge and Roger Bybee, 2000, Merrill/ Prentice Hall, Alıntı,Teaching Science as Inquiry 9th ed, , Merrill/ Prentice Hall Açıklama 109 Tablo 2.10. 5 E Öğretim Modelinin Uygulamasında Öğrenciler Neler Yapar? Öğretim Modelinin Basamakları Giriş Keşfetme Açıklama Derinleştirme Değerlendirme Öğrenciler Neler Yapar? Tutarlı Davranışlar Tutarsız Davranışlar Konuya ilgi gösterir. “Niçin bu oluyor?, Bu konuda ne biliyorum?, Bu konu hakkında nasıl bilgi edinebilirim?” gibi sorular sorar. Yaptığı aktivitenin sınırında özgürce düşünür. Tahminleri ve hipotezleri test eder. Yeni tahmin ve hipotezler kurar. Alternatif çözüm yollarını başkalarıyla tartışır. Gözlem ve fikirleri not eder. Yargıları askıya alır. Çözümleri başkalarına açıklar. Diğerlerinin açıklamalarını eleştirel düşünceyle dinler. Bir sonraki aktiviteye yönelir. Öğretmenin açıklamalarını dinler. Kaydedilmiş gözlem,veri ve açıklamaları kullanır. Yeni becerilere, tanımlara,açıklamalara, sınıflandırmalara başvurur. Deney düzeneğini planlarken, soru sorarken, karar verirken ön bilgilerini becerilerini kullanır. Kanıtlarını kullanarak bir sonuç çıkarır. Gözlemleri ve açıklamaları kaydeder. Akranlarının öğrendiklerini kontrol eder. Gözlem, kanıt ve daha önce yapılmış açıklamaları kullanarak açık uçlu sorulara cevap verir. Anladığı bilgi, kavram veya becerileri sunar. Bilgi ve gelişimlerini değerlendirir. Gelecek buluşlara motive edecek ilgili sorular sorar. Doğru cevabın ne olduğunu sorar. Doğru cevabı sunar. Cevabında veya açıklamasında ısrar eder. Bir çözüm üzerine yoğunlaşır. Düşünmeye ve keşfetmeye başlar. Sessizce , yalnız veya çok az iletişimle çalışmaya başlar. Zihninde belirgin bir amaç olmadan rast gele oynar. Tek çözümde keşfetmeyi durdurur. Daha önceki deneyimlerle ilgisi olmayan açıklamalar öne sürer. İlgisiz açıklama ve deneyleri anlatır. Kanıtı olmayan açıklamaları kabul eder. Akla yatkın , inandırıcı açıklamalardan uzaktır. Zihninde belirgin bir amaç olmadan rast gele oynar. Bir önceki deneyim ve kanıtlarını ihmal eder. Sonuçları çizer, tablolaştırır. Sadece öğretmenin belirttiği gerçekleri tartışmada kullanır. İspatlarını ve daha önce kabul edilen açıklamaları kullanmadan sonuçlarını belirtirler. Sadece evet hayırlı, ezberlenmiş tanım ve açıklamaları cevap olarak verirler. Kendi cümleleriyle açıklama yapmada başarısızdırlar. İlgisiz ve yeni konular ortaya koyar. Kaynak: Teaching Secondary School Science ,7th ed (p.249), by Leslie Trowbridge and Roger Bybee, 2000, Merrill/ Prentice Hall, Alıntı,Teaching Science as Inquiry 9th ed, , Merrill/ Prentice Hall 110 2.16.6. Çift ADÖ Döngüsü Serbest veya yönlendirilmemiş ADÖ uygulamaları sırasında öğrenci ve öğretmenlerin yaşadığı sorunlar temel alınarak bu sorunlara çözüm getirebilmek için tasarlanmış bir modeldir. Bu sorunların temelinde öğretmenin öğrencilere nasıl rehberlik edeceğinin tam anlaşılamaması ve yönlendirilme yapılmadan yapılan deneysel çalışmalar sonrasında öğrencilerde bazı kavramların ve konun içeriğinin öğrenilmediğinin saptanmasıdır. Ayrıca öğretmenler uygulamalardan sonra kavramları geleneksel yöntemle öğrencilere verdiğinde bu kez zaman sorunuyla karşılaşmışlardır. Kavramların uygulama öncesi veya sonrasında mı verileceği ayrı bir tartışma konusu olmuştur. Burada 2003 yılında Dunkase tarafından geliştirilen çift ADÖ döngüsü örnek çalışma ile birlikte özellikle verilmiştir. Buradaki amaç uygulamalarda problem yaşayan öğretmenlere çözüm için yol gösterici olabilmesidir. Çift ADÖ döngüsü öğretmenlerin ADÖ uygulamalarında yaşadığı, zaman, müfredatın amaçları, materyal yetersizliği, kavramların verilmesi öğrenilmesi gibi problemlerini çözümlemeyi amaçlayan bir modeldir. Çift ADÖ döngüsü; yönlendirmeli ADÖ ile tamamıyla öğrenci-merkezli olan serbest-ADÖ bağlayarak ya da çiftleştirerek gerçek öğrenci-merkezli öğrenmeyi hedefler (Dunkhase, 2003). 111 Çift ADÖ Döngüsü Çift ADÖ Döngüsü 2.Yönlendirmeli ADÖ Çift ADÖ Döngüsü 1.ADÖ’ye giriş 2.Yönlendirmeli ADÖ Soru Araştırma Veriler Explanation Presentation 3. Keşfetme 3. Deney Aşaması 4. Serbest ADÖ 6.Değerlendirme 5.Çözümleme 4. Serbest ADÖ Soru Araştırma Veriler Açıklama Sunum Şekil 2.3. Çift ADÖ Döngüsü Çift ADÖ basamakları: 1- ADÖ’ye Giriş: Öğretmenin basit bir şekilde “bugün toprakları araştıracağız” demesinden çok (çünkü müfredatta o vardır), Döngünün “davet” bölümü, motivasyon edici ya da araştırma yapılacak kavramda ya da konuda öğrenci ilgisi ortaya çıkartabilmek için dizayn edilen “olta” aktivitesidir. Döngünün davet etme aşaması öğretmenlere, öğrencileri kişisel bir şekilde konuya sarmak ve katmak için fırsat sağlar. Öğretmenler, gösterileri/kanıtları, güncel olayları, alan gezilerini, konuk konuşmacılarını ve öğrencilerin sorgulamayı öğrenme işlemlerini yükselten kavrayış 112 arayışına çok iyi bir şekilde bağlanmalarına yardım edecek olan ilgi ve heyecanı sağlayacak diğer mekanizmalar kullanabilirler (Dunkhase,2003). Kuvvet ve Hareket üzerine orta-okul seviyesinde sorgulamayı başlatmak için, öğretmen Arthur Howard’ın “Cosmos Zooms” adlı kitabını sınıfa okur. Bu, kaykay kaymasını öğrenen bir köpek hakkında bir kitaptır. Öğretmen ardından öğrencilere öykünün kaykay, bisiklet ve paten üzerinde öğrencilerin kendi tecrübelerine ve onların bir tepeden aşağı inerken ne kadar hızlı gittiğini etkileyen unsurlar hakkında düşüncelerinin sorgulamalarına bağlanmasına yardımcı olur. Öğretmen tam olarak öğrencilerden köpeğin kütlesinin mi yoksa kendilerinin kütlesinin mi hız üzerinde daha önemli bir etkisi olduğunu düşünmelerini ve konu üzerindeki tecrübeleriyle düşüncelerini günlüklerine ya da fen defterlerine yazmasını ister. Döngü bundan sonra yönlendirilmiş toplar (guided balls) ve yokuşların/rampaların araştırmasına doğru ilerler (Dunkhase, 2003). 2- Yönlendirme: Bu aşamada öğretmen için öğrencileri müfredat içeriğinde bulunan bilimsel kavramların amacına yönlendirme fırsatı sunar. Bu, öğretmene başlangıç araştırmasının nerede başlayacağını ve sonuçların ne olacağını kontrol imkanı verir. Bu yaklaşımın “öğretmenlerin rahatlama zaman’larına uygun olduğu bulunmuştur. Buraya kadar olan basamaklar temel olarak NSES’te savunulanların aynısıdır ama Çift ADÖ döngüsünde öğretmen hem soruyu hem de araştırmayı yapılandırır (Şekil 2). Öğretmenlerin başarıyla değerlendirdiği geleneksel laboratuar aktiviteleri, etkili yönlendirilmiş sorgulamalar elde etmek için bir miktar değiştirilebilir. ADÖ’yi yapılandırmada öğretmen yönü ne kadar önemli olsa da, sorgulama öğrencilerin araştırma yapabilmeleri, sonuçları yorumlayabilmeleri ve bulduklarını açıklamak adına sunuşlar oluşturabilmeleri için güçlü bir şekilde öğrenci-merkezlidir. Örnek: Kuvvet ve sürtünmeyle bağlantılı müfredat amaçlarını taban alarak, öğretmen soruyu araştırmayı öğrenenler için yapılandırır. Ağır toplar mı yoksa hafif toplar mı bir yokuştan aşağıya en hızlı yuvarlanır? Bireysel olarak hangi topların en hızlı ve en yavaş olacağı hakkında tahminler yürüttükten ve tahminleri için bireysel açıklamalarını verdikten sonra, öğrenciler 3 veya 4’lü küçük gruplara ayrılırlar ve yüzeylerinin sürtünme etkileri gözardı edilebilecek şekilde dikkatle seçilmiş değişik 113 ağırlıklarda toplardan alırlar. Öğrenciler, tahminlerini test etmek amacıyla beş kez topları yokuştan aşağı bırakırlar ve zamanlarını ölçerler. Ardından verilerinin grafiklerini çıkartıp, onları analiz ederler, tahminleriyle karşılaştırırlar ve neyin nasıl olduğunu açıklamak için sınıfa sonuçlarını, bir sunuş oluşturarak sunarlar. Öğrenciler sıkça sonuçlara şaşırırlar ve bunu canlı sınıf tartışmaları izler. Bu yönlendirilmişsorgulamanın, standart sınıf aktivitesinin bir tutam değiştirilmiş bir hali olduğu not edilmelidir (Dunkhase, 2003). 3- “Kendine Has Olanı Keşfet”: Bu Çift ADÖ döngüsünün en önemli aşaması olabilir; çünkü belirgin bir şekilde bireysel olarak ilgilenilen doğa olayının keşfedilmesinde öğrenenleri cesaretlendirerek, onların meraklarını yükseltmektedir. Burada, araştırmacılar keşfetmeye, ya da yönlendirilmiş-araştırmada kullanılan materyallerle “oynamaya” ve en önemlisi, ileriki aşamada (serbest-sorgulama) araştırılabilecek kendi sorularını oluşturmaya izinlidirler. Bu izlenecek olan yönlendirilmiş-sorgulama ile serbest-sorgulama arasındaki kritik bağı sağlar (Dunkhase, 2003). Örnek: Yönlendirilmiş ADÖ’ye bağlı sunumlar ve tartışmalar bittikten sonra, öğrenciler daha ileri düzeyde, top ve yokuş fenomenlerini araştırmak için isteklidirler. Genel olarak olacağını düşündükleri ile gerçekten olmuş olan arasındaki çelişki hakkında birçok düşünceye ve soruya sahiptirler. Öğretmen öğrenciler için daha uzun yokuşlar, farklı çaplarda toplar, farklı yüzeylerde toplar, diğer zamanlayıcı aletler gibi uygun bazı ek materyaller hazırlamıştır. Döngünün “Kendine has olanı keşfet” aşaması öğrencilere öncül ve biçimsel olmayan olarak kendi fikirlerini denemek ve yeni bir fikir ya da doğa olayı keşfetmelerine olanak sağlar. Bilim insanlarının önceden sık sık yaptığı biçimsel bir araştırma projesi başlatmalarına benzer bir tarzda ek sorular oluşturmak için materyallerle “oynama” imkanı verir. Öğretmenin karar verdiği gibi döngünün bu aşamasında mantıklı bir zaman öğrenciler için keşfetmeye ayrıldıktan sonra, öğrenci gruplarından kendi sorularını (burning questions) listelemeleri ve araştırmak istedikleri bir ya da birkaç tanesinde fikir birliğine varmaları istenir (Dunkhase, 2003). 114 4- “Serbest” ADÖ (Open Inquiry): “Serbest” ya da “tam/öz-açık” ADÖ, tamamen öğrenci-merkezli olmak kastedilir ve bu NSES’te tartışılan ADÖ görüşünün iyice yansıtılmış halidir. Burada, “Kendine has olanı keşfet” aşamasında oluşturulmuş sorular öğrenci-araştırmacılar ve öğretmen tarafından tartışılır. Sorular görüşülür ve daha önceden bahsedilen müfredatın içeriği, zaman, materyal ve güvencede akılcı olan ileriki araştırmalar için seçimler yapılır. Ardından öğrenciler araştırmaları tasarlar, çalışmayı yönetip, yorumlarlar ve sonunda sonuçlarını öğretmenleriyle, sınıfın/topluluğun geri kalanıyla paylaşırlar. Tablo 2.11. ADÖ Sorumluluklarının Karşılaştırılması (Dunkhase, 2003). NSES Sorgulama Yeteneği Yönlendirilmiş- Serbest- sorgulama Aşaması sorgulama Sorumluluğu: Aşaması 1. Araştırılacak soruyu sormak Öğretmen Öğrenci 2. Araştırmayı planlamak Öğretmen Öğrenci Öğrenci Öğrenci 4. Verilerden açıklama inşaa etmek Öğrenci Öğrenci 5. Araştırmanın sonuçlarını iletmek Öğrenci Öğrenci 3. Veri toplamak için araştırmayı yönetmek Örnek: Şimdi öğrencilerden, dizayn ettikleri sorularını almaları ve uygun sınıf materyalleri kullanılarak araştırılabilecek ve net olan bir tanesini geliştirmeleri istenir. Ardından öğrenciler kendi araştırmalarını tasarlarlar, onları gerçekleştirirler, verileri analiz ederler ve kanıtlarla açıklamaları sınıfa sunarlar. Öğretmenler sıkça hem kendileri hem de öğrencileri için, bunu döngünün en ilginç ve heyecanlı bölüm olarak bulurlar; çünkü konu hakkındaki öğrenci düşünmesinin zenginliği ortaya çıkar. Öğretmenlerin bazen beklediklerinin aksine; öğrencilerin oluşturduğu sorular ve araştırmalar genellikle öğretmenlerin başlangıç yönlendirilmiş ADÖ’nin oldukça verimli bir uzantısını oluşturur. Ne yazık ki, öğrencilerin soruları ve buldukları öğretmenlerin önceden tahmin ettikleri gibi asla olmayacaktır ve hem öğrenciler hem de öğretmenler yeni bir şeyler öğrenmekle ödüllendirilmiş 115 olacaklardır. İşte bu geleneksel ders kitabıyla yönetilen sınıflarda öğreten öğretmen için heyecan ve tatminlik içersindeki nadiren tecrübe edinilen gerçek “payoff ödeme”dir (Dunkhase, 2003). 5-ADÖ Çözümü: Birçok öğretmenin sorgulama hakkında beyan ettiği endişelerden biri, öğrencilerin öğrenci-oluşumlu araştırmaların sonunda bir şey öğrenebildikleri konusunda “rahat” hissedememeleridir. Döngünün ADÖ çözümü aşaması, öğretmen için öğrencilere hedef bilim kavramlarına ilişkin bazı kavrayışlara gelişte yardımcı olma ve müfredat amaçlarını yerine getirme imkanı sağlar. Öğretmen öğrenci sorgulama sunumlarını bütün herkesin anlaması için tekrarlayabilir. Öğrencilere neler öğrendiklerini ve şimdi neyi araştırmak istediklerini sorabilir. Öğrencilerin bulduklarını destekleyen ya da onlara karşı çıkan bir gösteri yapabilir; hatta gerekliyse bilimsel içeriği netleştirebilmek amacıyla direkt bir eğitim bile verebilir. En önemlisi, ADÖ çözümü bilim kavramlarının ve sorgulamanın sonuçlarının öğrencilerin hayatlarına ne gibi uygulamalarda bulunduğunu tartışmak için muhteşem bir andır. Örnek: Öğrenci sunumlarının ve onun ardından doğan tartışmaların sonunda, öğretmen öğrencilerin ağırlığın, ya da kütlenin, topun yokuştan aşağı düşerken ivmesini önemli bir şekilde etkilemediğinin önemli bir kavrayışını yapılandırmalarına rağmen, onların halen daha sürtünmenin bir kuvvet olduğunu ve kuvvetlere bağlı harekette değiştiğini anlamadıklarını fark eder. Öğretmen bunun üzerine, “direkt eğitim” ile tanımları ve kuvvet ile sürtünme kavramlarını netleştirmek, harekette birbirleriyle nasıl ilişkililer göstermek ve daha sonra bu kavramları araştıracak olan öğrenciler için diğer bir ADÖ için bir gösteri yapar. 6- ADÖ Değerlendirmesi: Değerlendirme ADÖ döngüsünün her bölümünde yapılabilmelidir. Bu öğretmeni öğrencilerin ne gibi ilerlemeler yaptığı ve yukarıda tartışılan çözüm evresinde “direkt eğitim” tarafından hangi içerikte konular ya da soruların gönderme yapılabildiği hakkında bilgilendirmek açısından önemlidir. Ayrıca, döngünün sonunda toplayıcı ölçüm değerlendirmesi (summative assesment) yapmak da değerlidir. Toplayıcı değerlendirme ölçüm amacıyla kullanılabilse de, 116 ideal olarak geleneksel bir kağıt-kalem testi olmaktan çok gerçek yada “performans” bileşenlerine sahip olmalıdır. Bu öğrencilerin, bir problem çözme aktivitesinde hedef kavramlar bilgilerini uygulamalarını sağlayabilir ya da bireysel veya sosyal sonuç kaynaklarında (bilimsel kültür ve aydın karar verici değerlendirme) bilgiyi kullanmaları için bir ihtiyaç yaratabilir. Bu değerlendirme aşaması aynı zamanda zaman ve müfredat baskılarının izin verdiği ölçüde döngüye devam etmek için ek sorgulamaları başlatabilecek kullanışlı bir yolda yapılandırılmalıdır(Dunkhase, 2003). Örnek: Öğrenciler araştırmalarını yaparken; öğretmen, ADÖ sağlayıcı işlemlerin bir bölümü olarak, biçimsel olmayan bir şekilde öğrencileri gözlemledi ve onlara düşündürücü sorular sormakta ve akıllıca öneriler yapmakta yardımcı oldu. Yönlendirilmiş ve serbest ADÖ sunumu sırasında, öğrenciler ve öğretmen tarafından oluşturulmuş bir yazı başlığı, hem onların içeriği kavrayışları hem de ADÖ yeteneklerinin değerlendirilmesi açısından kullanıldı. Sonunda, öğretmen öğrencilere onların bilgilerini bir roman-durumuna transfer edebilip edemediklerini görmek için onlara bir tepenin (kontraplak yokuş) tuğlalarını söken gerçek bir oyuncağı (çöp kamyonu) kullanarak çözmeleri için otantik performans değerlendirmesi problemi verdi (Dunkhase, 2003). Son birkaç yıldır, çift-ADÖ döngüsü modeli fen öğretmenleri için hazırlanan birçok profesyonel geliştirme çalışma alanlarında kullanıldı. Çalışma sırasındaki tartışmalar ve aynı zamanda yazılı çalışma alanı değerlendirmelerinin geri dönüşleri, bu modelin başarılı bir şekilde bilimsel içeriğin anlamlı öğrenişi için bir strateji olan ADÖ kullanılması hakkındaki öğretmen endişelerine gönderme yaptığını önermektedir. Çift ADÖ çalışma alanları katılımcıları, kendilerinin sınıflarında ADÖ uygulama konusuna, sadece şiddetli bir biçimde öğrenci-merkezli “tam” ADÖ modeline odaklanan benzer çalışma-alanlarına katılanlardan daha olumlu baktıklarına işaret etmişlerdir. Bilim içeriğine sadece serbest ADÖ (open inquiry) sonrası gönderme yapılmasına gerek yoktur- bazıları sorgulama öncesi ya da ADÖ sırasında da bunu yapabilir. 117 “Kendine has olanı keşfet” aşaması da, birçok öğrenci için ADÖ işlemleri boyunca sürekli devam eder. Ve kesinlikle de, değerlendirme döngü boyunca her zaman olabilir ve olabilmelidir. Bu model öğretmen tarafından uygun bir biçimde değişimler görebilen öğretmen dostu bir yapıyı sağlamak için bir başlangıç noktası gibi önerilmektedir. Çift-ADÖ modelini uygulamak için mutlak bir doğru ya da yanlış yol yoktur ve etkili bir bilim öğrenimi çevresi “her zaman bütün bir ADÖ” gerektirir, gibi bir ibaresi de yoktur. Sınıflarında öğrenci-merkezli ADÖ denemek isteyen ama yukarıda tartışılan nedenlerden dolayı tereddütte olan öğretmenler için, çiftleştirilmiş ADÖ başarılı bir tecrübe için hem öğrencilere hem de öğretmenlere bir sistem sağlayabilir. 2.16.7. Kavramsal Değişim Modeli Neale (1987) tarafından ortaya konulan kavramsal değişim modeli Karplus’un öğrenme döngüsünün geliştirilmiş hali olarak belirtilse de Neale basamakların sırasının esnek olduğunu ve modelin kavramsal bilgiyi esas aldığı yönüyle farklı olduğunu belirmektedir. Modele ADÖ’nin de bir çok basamağı eklenmiştir. Bu modelde aktivitelerin yanında öğretmenin kavramsal değişim için öğrencilerle tartışması önemlidir. Ayrıca aktivitelerin kavram yanılgılarının giderilmesi ve yeni kavramların öğrenilmesi doğrultusunda planlanmasına dikkat edilmelidir. Kavramsal değişim modelinin Neale’e (1987) göre 7 basamağı şunlardır: 1- Giriş: Dersin amacı, içeriği, aktivitelerin öğretmen tarafından açıklandığı yorumlandığı, öğrencinin odaklanmasını ve katılımının sağlanmasını amaçlayan basamaktır. 2- Tekrar: Yeni çalışma için gereken ön bilgilerin öğretmen ve öğrencilerle tartışıldığı tekrar edildiği basamaktır. 3- Gelişme: Araştırılacak bilgi veya problemin ortaya konduğu basamaktır. Problemin ne olduğunun tüm öğrenciler tarafından anlaşılması önemlidir. 4- Araştırma ve Aktiviteler: Öğrencilerin fikirlerini, hipotezlerini test ettiği basamaktır. Öğrenme döngüsündeki keşfetme basamağıdır. 5- Sunum: Öğrenci aktivitelerinin tablo, ölçüm, diyagram veya kelimelerle ortaya konulduğu basamaktır. İletişimin en yoğun olduğu basamaktır. 118 6- Tartışma: Genelde öğretmenlerin yönelttiği sorularla aktivite sonuçlarının tartışıldığı, kavram yanılgılarının giderildiği, eksik bilgilerin tamamlandığı basamaktır. 7- Özet: Sonuçların ve yorumların özetlendiği ve diğer derslerle bağlandığı basamaktır. Neale dersin özelliğine, öğrenci ve öğretmenin özelliklerine ve aktivitelere göre kavramsal değişim modelinin diğer özelliklerini şöyle sıralamıştır. Öğrenilecek konunun bilgi şeması veya mantıksal çerçevesi öğrencide özel bir bilimsel kavramın oluşmasını sağlayacak şekilde düzenlenmelidir. Öğretmen,öğrencinin ön bilgilerini ortaya çıkarmalı, kavram yanılgılarını tespit ederek yeni kavramları yapılandırmaları için yardımcı olmalıdır. Öğrenci sınıf içindeki aktiviteler ve tartışmalarla kavramları yapılandırmalıdır. Yeni kavramların uygulanabilmesi için fırsatlar verilmelidir. 2.17. ARAŞTIRMAYA DAYALI ÖĞRENME MODELİ KULLANILARAK YAPILAN ÇALIŞMALAR Johnson, Lawson (1997)de yaptığı çalışmada kolejde ADÖ ile yapılan biyoloji derslerinde ön bilgilerin ve mantıklı düşünmenin başarıya etkisi nedir sorusuna yanıt aranmıştır. Daha önceki çalışmalarda ön bilgilerin ve mantıklı düşünme becerilerinin başarıyla doğru orantılı olduğu tespit edilmiştir. Ancak burada ön bilgi ve mantıklı düşünme test sonuçlarına göre derslerin ve aktivitelerin düzenlendiğini ve bununda istenilen başarıyı sağladığı varsayılarak 366 öğrencinin yarısı ile ADÖ yöntemiyle dersler yapılırken diğer yarısı ile açıklama yöntemiyle dersler yapılmıştır.20 öğrenciye çalışma öncesi ön bilgi testi ve mantıklı düşünme testi uygulanmıştır. ADÖ yöntemin öğrenme döngüsü modeli kullanılarak laboratuar çalışmaları yapılmış, açıklama yöntemiyle yapılan derslerde ise doğrulayıcı deney aktiviteleri yapılmıştır. Değerlendirme verileri olarak Lawson’ın mantıklı düşünme testi, dönem sonu final sınavı, ve ön bilgi testleri kullanılmıştır. Sonuç olarak Mantıksal düşünme testinin sonuçlarının her iki yöntemin uygulandığı grupların başarısını tahmin etmede etkili olduğu ancak ön bilgi testinin her iki grubun başarısını tahmin etmede etkili olmadığı sonucu bulunmuştur. Çalışmada ön bilgilerin ADÖ aktivitelerinin planlamasına katkı sağlarken, öğretmenlerin ADÖ ile öğrencilerin mantısal düşünme becerilerini geliştirmeleri üzerinde durulması gerektiği önerilmiştir. 119 Deckert, Nestor (1998) 2 yıl boyunca 4 dönemde kolej öğrencileriyle kimya laboratuarında işbirliğine dayalı ADÖ uygulamaları gerçekleştirmişlerdir. Bu çalışmada, işbirliğine dayalı takım çalışmasının önemini anlamaları, laboratuar çalışmalarında zihinsel gelişimlerini artırmak, öğrencilerin kendi deneylerini planlamalarına rehberlik etmek amaçlanmıştır. 3 veya 4 öğrenciden oluşturulan gruplara verilen problem ve deney malzemelerini kullanarak cevap bulmaları istenmiş, her deneyde grup lideri değişmiş, yazılı ve sözlü sonuç bildirmeleri ve bu sonuçların değerlendirmede kullanılacağı, değerlendirmenin tüm grup üyelerine yansıyacağı belirtilmiştir. Deneyleri tamamlamaları için 3 hafta süre verilmiş ancak her haftanın sonucunda yapılan çalışmalarla ilgili soruların, verilerin öğretmene getirilmesi istenmiştir. Çalışmalar sonucunda öğrencilerin grup çalışmasının başarıda etkisini, bilimin nasıl yapılacağını öğrenmişlerdir. Staer, Goodrum, Hackling (1998) Avustralya’da 113 okulda 247 öğretmenle “Laboratuar aktivitelerini ADÖ’nin hangi düzeyinde yaptıkları, ADÖ’nin düzeylerini etkileyen faktörlerin neler olduğu (okul,farklı okul sistemleri,öğretmen deneyimi, faklı öğretmenlik alanları, her yıl faklı düzeyde fen öğretmek, cinsiyet farklılıkları, farklı fen disiplinleri), üst düzey yönlendirilmemiş laboratuar aktiviteleri uygulamalarının güçlükleri ve faydaları tespit edilmeye çalışılmıştır. ADÖ’nin laboratuar düzeyleri olarak Hegarty-Hazel’in (1986) ve daha sonra diğerlerinin yaptığı derecelendirme kullanılmıştır. Kullanılan veriler üç bölümde elde edilmiştir. İlki öğretmen ve okul bilgileri, ikincisi fizik, kimya,biyoloji coğrafya öğretmenlerinin yaptıkları laboratuar aktiviteleri ile ilgili sorular (problemi öğrenci mi öğretmen mi belirledi, işlemler ve cevaplar öğretmen tarafından mı verildi gibi),üçüncüsü ise yönlendirilmemiş laboratuar aktivitelerinin faydaları ve güçlükleri ile ilgili sorulardır. Sonuç olarak öğretmenlerin ADÖ laboratuar aktivitelerini faydalarını (öğrencinin motivasyonu yüksek, yaratıcılığı artıyor, daha iyi öğreniyor, bireysel ve bilimsel çalışma becerileri gelişiyor) bilseler bile sınıflarda uygulamadıkları tespit edilirken bununda 3 nedeni olarak, öğretim programı ve zaman sınırı, malzeme yetersizliği ve sınıf yönetiminin zor olması bulunmuştur. 120 Öğretim programının kaynak olarak öğretmeni destekleyecek materyal sağlaması ve öğretmenin gelişimini sağlayacak stratejilerin belirlenmesi önerilmiştir. Erdmann (2000); 5. sınıfta okuyan 200 öğrenci ile fotosentez konusunda kavramsal değişim modeli ile yapılan çalışmada kontrol grubuna geleneksel olarak kullanılan fen kitabındaki tekstler kullanılırken deney grubunda kavramsal değişim teksti kullanılmıştır. Bu tekstte öğrencilerde kavram yanılgısı olarak tespit edilen fotosentezde suyun rolü, fotosentezin global boyutta önemi gibi geleneksel tekstlerde yer almayan makro düzeyde organizasyon ve üst kavramsal anlamayı sağlayacak ilişkilerin kurulduğu şekilde düzenlenmiştir. Açık uçlu sorulardan oluşan ön test son test sonuçlarına göre kavramsal değişim tekstlerinin uygulandığı deney grubunda fotosentez kavramlarının kontrol grubuna göre daha anlamlı öğrenildiği bulunmuştur. Kipnis M., Hofstein A.,(2008) Bu araştırmanın amacı, kimya öğrencilerinin biliş üstü (metacognitive) yeteneklerinin gelişmesinde araştırma laboratuarlarının etkili olup olmadığını görmektir. Araştırma soruları ise; 1. “Sorgulama laboratuarları, biliş üstü yeteneklerinin gelişmesi için fırsatlar sağlıyor mu ?” ve “Araştırmanın hangi basamağında bu fırsatlar kullanılıyor?” 2. Çeşitli araştırma laboratuar safhalarında kullanılan biliş üstü özellikleri neler? Bu çalışmada, lisedeki gençlerin laboratuarda kimya üzerine çalışmalarına üzerine yapılan geniş kapsamlı bir soruşturmadır. İsrail'de kentsel ve yarı kentsel okullarda 12. derecedeki kimya sınıflarında yapılmıştır. 2 yıllık süre esnasında, 11. ve 12. derecedeki sınıflarda kimya okuyan öğrenciler 15 farklı araştırma deneyi yapmışlardır. Küçük gruplar halinde bu aktiviteleri gerçekleştirirlerken, bilimsel olaylar hakkındaki düşüncelerini arkadaşlarıyla tartışmaları için cesaretlendirildiler. Arkadaşlarıyla beraber gözlem yaptılar ve bu arada bu işleri başarmaları için onlara gereken zaman tanındı. Araştırma sırasında 8 farklı 11. ve 12. derece sınıflarda 20 adet gözlem yapıldı. Gözlemi yapan araştırmacılar, öğrencilerden oluşan bir grupla sınıfta oturdu ve notlar aldı. Diğer grupların konuşması da kayda alındı.Üç kişiden oluşan bir grup Schraw (1998) tarafından sunulan bir biliş üstü (metacognition) modeli kullanılarak analiz etmiştir. 20 öğrencinin röportajlarının kopyası da Flavelli 121 kullanılarak incelendi. Sonuç olarak araştırma sürecinin her safhasında, öğrencilerin farklı farklı biliş üstü düzeyi gösterdikleri görüldü. Röportajların incelenmesi sonucu, araştırmada yer alan öğrencilerin bilgilerini farklı farklı kullandıkları görülmüştür. Böylece, düzenli bir şekilde planlanan ve çalışan bir araştırma laboratuarının öğrencilere,son yıllarda öğrenme yeteneğinin kapsamını genişleten bir numaralı anahtar olarak görülen biliş üstü yeteneklerini kullanma şansını verebileceği anlaşılmıştır. Songer, Lee, Kam,(2001), Şehirlerde okullarda teknojik olarak zenginleştirilmiş sınıf ortamları oluşturularak ADÖ önündeki pedagojik engellerin neler olduğu tespit edilmeye çalışılmıştır. ADÖ’de kentlerdeki ve köylerdeki öğrenci ve öğretmenlerin karşılaştıkları sorunların farklı olduğu belirtilmiş. Kentlerdeki öğretmenlerin eğitimde daha fazla kısıtlama içinde oldukları örneğin sınıf boyutlarının yetersizliği, hazırlık çalışmalarına yeterli zaman ayıramama gibi. Yoksulların pedagojisinde öğretmen, eğitimde her şeydir. Öğrenci hevesli bir şekilde gelir ve ADÖ onları cesaretlendirir. ADÖ yoksulların pedagojisine karşı koymak için önemli bir yaklaşımdır. Çalışma 258 sınıfta 240 öğretmen ve 4 ile 8.sınıfa devam eden 10.861 öğrenci ile gerçekleştirilmiştir. Sınıflara internet bağlantısı sağlanmıştır. Çalışma sonucunda gerek öğrencilerde gerekse öğretmenlerde teknoloji kullanma deneyimleri kazandıkları görülürken, öğrendiklerini günlük hayata adapte edebilen, soru soran ve tartışan öğrencilerle kavramların öğrenildiği tespit edilmiş , teknolojinin kullanılması ile derse olan ilginin artığı ve tartışmasız olarak bilgiyi elde etmenin vazgeçilmez parçası olduğu görülmüştür. Ancak sınıf boyutları, öğrenci sayısı, internet bağlantısının güvenirliği, öğretmenin bilgi yetersizliği gibi sorunlar araştırmada ADÖ uygulamalarında sorun olarak karşılarına çıkmıştır. Edelson (2001), yaptığı çalışmada bilgisayar kullanılarak yapılan ADÖ uygulamalarının fende kavramsal ve işlemsel öğrenmeyi kolaylaştıracağı amacıdır. Bilgisayar kullanmadaki amaçları ise veri toplama, analiz etme, modelleme, sonuçların paylaşılabilirliği, bilgilerin depolanabildiği ve ulaşılabilirliğini olanak sağladığı için öğrencileri motive ettiği saptamasıdır. Bu çalışmada üzerinde durulan bir başka konu ise ADÖ aktivitelerinin uygulanmalarındaki sorunları gidermede 122 yardımcı olması açısından, kullanmak için öğrenme (LfU: LEARNING for USE) olarak tanımlayabileceğimiz bir model oluşturulmuştur. Bu modelde ADÖ aktiviteleri 3 ana bölüme ayrılmış. Birinci bölüm öğrencide merak ve istek uyandırmak amaçlı motivasyon, ikinci bölüm yapılandırma ki bu bölümde öğrencilerin aktivitelerini yaptığı ve öğretmenin öğrencilerin sonuçları doğrultusunda açıklamaları yer almaktadır.Üçüncü bölüm ise yansıtma ve derinleştirme alt başlıklarını içeren arıtma kısmıdır. Bu kısımda öğrenciler sonuçlarını arkadaşlarıyla tartışır ve öğretmen sorular sorar ve bu soruların cevaplarını bulmak için öğrenciler yeni aktiviteler gerçekleştirir. Çalışmanın sonucunda bilgisayar ve LfU modeli kullanılarak uygulanan ADÖ’de kavramsal öğrenmenin ve işlemsel öğrenmenin gerçekleştiği tespit edilmiştir. Öğretmenlere bu modeli kullanarak aktiviteleri planlanmaları tavsiye edilmektedir. Derinlemesine kavramsal öğrenme ile süreç becerileri aktivitelerinin bir arada gerçekleşebileceğini savunmaktadır. Eick ve Reed (2001), Öğretmenlerin derslerinde ADÖ’yi kullanmayı yönlendiren faktörlerin neler olduğu tespit edilmeye çalışılmıştır. Öğretmen adaylarının geçmişi ADÖ uygulamalarındaki aktiviteleri nasıl etkiliyor sorusuna karşılık düşünme biçimleri ve deneyimleri etkiliyor şeklinde hipotez kurmuşlardır. Çalışma 20 öğretmen adayı ile 10 haftalık bir süreçte gerçekleştirilmiştir. Araştırmada sonuç olarak belirtilen ise öğretmen adaylarının öğrenme stilleri ve öğrenciliklerinde yaşadıkları deneyimleri ADÖ aktivitelerindeki başarılarına yansıttıklarıdır. Crawford, Saul, Munford ve Friedrichsen, (2004) yapılan çalışmada öğretmenlerin ADÖ’yi anlamaları, evrim basamaklarını kavramsal olarak anlamaları ve ADÖ’de teknoloji kullanmaları amaçlanmıştır. Galapogos ispinoz kuşları yazılımının doğal ve bilimsel bilgileri öğrenmede yeni bir yaklaşım getirip getirmeyeceği incelenmiştir. Öğrenciler Dophe Major adasındaki canlıların karakterleri hakkında yazılım programını kullanarak bilgi topluyor. Bu yazılım öğrencilerin araştırma duygularını harekete geçiriyor. 3 hafta boyunca bu yazılımla; öğrenciler Galapagos adasıyla ilgili resim yaratıp çiziyorlar, videodan bir bölüm izleniyor, adadaki bazı kuşların yaşayıp bazılarının ölmesiyle ilgili beyin fırtınası gerçekleştiriliyor, bilgisayara dayalı bilimsel araştırma yapılıyor ve bulgularını sunuyorlar. Çalışmada 21 deneyimli 123 öğretmen kullanılıyor. Çalışmalar video kaydediliyor ve sonuçta başlangıçtaki amaçların gerçekleşmesiyle birlikte yazılım programı konuyu anlamada mükemmel bir katkı sağlarken öğretmenlerin kendi başlarına sınıfta yeniliklere,teknolojiye dayalı eğitim yapmayı cesaretlendirdiği bulunmuştur. Akerson, Dickinson (2003) de yapılan bir diğer çalışmada ise yine teknoloji kullanarak fen kavramlarının öğrenilmesi ve ADÖ’de yeterlilik kazanmaları amaçlanmıştır. Çalışmada 5 ilkokul öğretmeni, 10 ortaokul öğretmeni,1 ilkokul,1 kolej yöneticisi, 1 yardımcı öğretmen ve bir kütüphaneci katılmıştır. Somon balıklarıyla ilgili çalışmada GIS (Jeolojik bilgi sistemi) yazılımı kullanılmıştır. Öğretmenler yazılımı kullanırken zorluklar yaşamış ancak somon balıkları ile ilgili bilgiler edinirken, bilimin doğası, ADÖ ‘nin amaçladığı (verileri kaydetme, organize etme, ve analiz etme becerileri kazandıkları, ADÖ ile teknolojiyi birleştirmeyi, öğrendikleri stratejileri sınıf ortamına aktarma deneyimleri kazandıkları tespit edilmiştir. Hofstein, Navon, Kipnis, Naaman (2004), ADÖ ile yapılan kimya derslerindeki öğrencilerde deney ve gözlem yaparken bilimsel ve anlamlı soru sorma yetenekleri ve bilimsel makale okuduktan sonra soru sorma yetenekleri araştırılmıştır. 100 tane ADÖ ile deney tasarlanmış ve 11,12.sınıflara 5 yıl boyunca 111 öğrenci üzerinde uygulanmıştır. Kontrol grubu geleneksel laboratuar çalışmaları gerçekleştirmiştir. Kullanılacak bilimsel makalelerle ilgilide basit ve yüksek düzeyde sorular hazırlanmış ve bunlar ölçüm aracı olarak kullanılmıştır. Sonuç olarak ADÖ modelinin uygulandığı laboratuar çalışmalarına katılan öğrencilerin kontrol grubuna göre oldukça çok sayıda yüksek düzeyde sorular sorduğu tespit edilirken, bilimsel makale sonucu sorulan sorulara bakıldığında ise deney grubu yine çok sayıda yüksek düzeyde sorular sormuştur. Ekborg (2003), problem çözmeye dayalı öğrenme modelini kullanarak solunum konusunda üniversite öğrencileriyle yaptığı çalışmada öğrencilerin kavram yanılgılarının azalmadığı bilimsel kavramlar yerine günlük hayatta kullandıkları bireysel görüşlerini yansıtan terimleri kullandıkları ve bunun nedeni olarak da ön 124 bilgilerinin çok eksik olması, fen dersinin zor ve sıkıcı bir ders olarak gördükleri tespit edilmiştir. Wallace ve Kang (2003), deneyimli 6 fen öğretmeniyle yapılan çalışmada “Başarılı fen öğretimi nedir?”, ”Fen öğretiminde laboratuarların amaçları nelerdir?”, “ADÖ sınıflarında nasıl uygularız?” soruları ile görüşleri tespit etme amaçlanmıştır. Uygulamalar sonucu öğretmenlerin fikirleri; bazı öğrencilerin bu aktiviteleri yapacak olgunluğa ulaşmadıkları, öğrencilerin tembel olduğu, programda verilen sürenin yetersiz kaldığı durumlarda laboratuar etkinliklerin iptal edilebileceği, okul kültürünün ADÖ uygulamalarına uygun olmadığı yönündedir. Ancak bu olumsuz görüşlere rağmen öğretmenler öğrencilerde; problem çözme becerisi, derinlemesine düşünme, laboratuar aktiviteleriyle kavramsal anlama ve yaratıcılıklarında artış olduğunu belirtmişlerdir. DiPasquale, Mason ve Kolkhorst (2003), fizyoloji dersinin laboratuar çalışmalarında iki örneklem grubundan birine ADÖ modeli kullanılırken diğer gruba yönergelerin öğretmen tarafından verildiği geleneksel laboratuar çalışmaları uygulanmıştır. Değerlendirme ölçeği olarak bir veya iki kısa cevaplı sorunun yanı sıra bir açık uçlu soru içeren kısa sınavlar, deney raporları, 2 araştırma projesi ve öğrenci görüşme formları kullanılmıştır. Kontrol ve deney gruplarının değerlendirme sonuçları karşılaştırıldığında ADÖ’nin uygulandığı gruptaki öğrencilerde eleştirel düşünme becerileri kazandıkları, bağımsız düşünebildikleri, bilgilerine birleştirme becerilerinde gelişim görüldüğü, hatta diğer derslerde öğrendiklerini birleştirerek yorumlar yaptıkları, sorumluk alma davranışını geliştirdikleri tespit edilmiştir. Luckie,Maleszewski, ve diğ (2004), yapılan bu çalışmada öğrencilere geleneksel laboratuar deneyimleriyle ilgili hoşlarına giden 4 madde yazmaları istenmiştir. Öğrenciler, laboratuarın çok sıkıcı ve zaman kaybına neden olduğu, düşündükleri gibi laboratuar çalışmaları yapmadıkları, gerçek bilim adamlarının bu şeklide çalışmadığı şeklinde cevaplar vermişlerdir. Bu geri bildirim sonucunda laboratuar müfredatını değiştirerek hipotez kurabilecekleri, deney tasarlayabilecekleri araştıracakları ve geliştirecek sorular vermeye karar verilmiştir. 125 Öğrencilerin çalışacakları başlıklara karar vermeden önce ön bilgi testleri kullanılmış ki bu testlerde öğrencilerin bilişsel seviyelerinin artması ve bu testin değerlendirmede kullanılması amaçlanmıştır. Başlangıçta her öğrenciye ayrı bir başlık verilmesi düşünülmüş ancak öğrencilere zor gelmemesi ve işbirlikçi öğrenme esas alınarak gruplandırılmasına karar verilmiştir. Az öğretme, çok öğrenme ilkesi temel alınmıştır. labrotuar çalışmaları her hafta iki bölümde toplam 6 saatte gerçekleşmiştir. Çalışmanın bir diğer problemi ise öğrencilerin çalışmalar sırasında kullanacakları teknik bilgiler, malzemelerin tanınması, ölçüm yapma, kontrollü deney gibi temel bilgilerin nasıl verileceğidir. Bu sorunu çözmek için laboratuar çalışmalarının ilk haftası geleneksel laboratuar kitabından bir deney seçilerek uygulatılmıştır. Ölçüm araçları olarak laboratuar raporları, kısa sınavlar, ara sınavlar ve defter kontrolleri yapılmıştır. Becerilerin değerlendirilmesinde ise araç kullanabilme, kullanırken yönergeleri takip edebilme, rapor yazabilme kriterleri kullanılmıştır. II. Hafta öğrenci grupları oluşturulmuş ve gruptakilere veri kaydedici, laboratuar teknisyeni ve protokol uzmanı gibi görev dağılımları verilmiştir. Örneğin protokol uzmanı her hafta yapılacak deneyin belirlenmesi, deneyin planlanması ve gerekirse web sayfasında yayınlanmasından sorumlu iken teknisyenin laboratuar malzemelerini temin etmesi, hazırlaması gerekmektedir. Her grup kendine bir takım adı vermiş ve gruplara deneylerini sürekli yapabilecekleri laboratuarda bir yer verilmiştir. Ayrıca bireysel değerlendirmenin grup çalışmasında güçlükleri düşünülerek her birinin görevlerini belirten, deney raporunda sorumlu oldukları kısımlar ve tüm rapordan da sorumlu tutulacaklarını belirten bir sözleşme yapılmıştır. Değerlendirme kriterlerinde yeni olarak, görüşme formları, kavram haritaları, akran değerlendirme, kısa sınavlar ve sınavlarda çoktan seçmeli sorular azaltılarak kısa cevaplı sorulara yer verilmiştir. Geleneksel laboratuar raporlarının değerlendirilmesi çok fazla zaman almasına rağmen öğrencinin ne öğrendiğini ölçmesi açısından minimum geri bildirim vermektedir. Bu çalışmada her grup farklı başlıkta bir rapor yazacaktır. Bu da benzer raporların yazılmasını engelleyecektir. Ayrıca gruplar çalışmalarını web sayfasında yayınlayacaklarından bir sonraki yıl diğer öğrenciler aynı deneyleri yapamayacak bu da yeni projelerin gelişmesini sağlayacaktır. Raporların sonuç kısımlarında öğrencilerin tahminleri ve tartışma bölümünde kendi 126 yorumlarını yazmaları istenir. Böylelikle öğrencilerin bilimsel rapor yazmayı öğrenmeleri amaçlanmıştır. Sonuçta başlangıçta öğrencilerin deneylerle ilgili görüşleri negatif olmasına rağmen, uygulamada deney sayısı artıkça öğrenciler grup çalışmasının faydalarından ve birçok biyoloji kavramını laboratuardan öğrendiklerini belirtmişler. Öğrencilere her deney sonrası “Neler öğrendin?, Neler değişti? “şeklinde açık uçlu sorular sorulmuş MCAT test sınavı sonucunda ADÖ uygulanan öğrencilerde başarı %50 iken geleneksel sınıflardaki öğrencilerin başarısı % 40 çıkmıştır. Ayrıca bu öğrencilerin matematik derslerindeki başarısı artmıştır. Romance ve Vitale (2005), ADÖ dayalı fen eğitimi ile edebiyatın birleştirilmiş modeli adlı çalışmada “Yaşamın Özellikleri” ünitesinde öğrencilere sorular verildikten sonra soruların cevaplarını bulmaları için kitap, makale ve okuma parçaları verilmiştir. Bu kaynaklardan öğrenmeleri gereken kelimeler, ana fikirler sorulmuş yorumlar yapmaları istenmiştir. Deneysel çalışmaların sonucunda ise gözlemlerini, deneyin yapılışını ve elde ettikleri sonuçları içeren deney raporu yazmaları istenmiştir.Sonuçta öğrencilerde fen derslerine ve okumaya karşı pozitif tutum geliştirdikleri tespit edilmiştir. Hapgood, Palincsar, (2005), Çoklu okuma ile yönlendirilmiş ADÖ birleştirilerek yapıldığı orta 1. sınıf öğrencilerinde birinci aşama deney aşaması ikinci aşama okuma olarak planlanmıştır. Deneysel aşamada öğrencilerden verileri toplamaları ve analiz etmeleri istenmiştir. İkinci aşamada ise öğretme nler yazılı tekstlerden okumalar yapmış ve öğrencilere sorular sormuşlardır. Ön test ve son testler karşılaştırıldığında öğrencilerin kavramsal anlamalarında anlamlı bir fark tespit edilmiştir. Verilerini tablo ve grafiklerle organize bir şekilde sunmayı öğrenmişler, fikirlerini verileriyle destekleyerek sunmuşlardır. Wenglinsky (2005) yaptığı çalışmada teknolojinin kullanılarak yapıldığı ADÖ tabanlı derslerde öğrenci notlarının artığı tespit edilirken laboratuar malzemeleri olmayan okullarda internet kullanarak bazı deneylerin yapılabileceğini örneğin mikroskop olmayan okullarda internetten aldıkları mikroskop görüntülerinin kullanılarak ders yapılabileceğini savunmuştur. 127 Furtak (2005), yönlendirilmiş ADÖ’de öğretmen nasıl ve ne zaman öğrenciye cevap verecek sorusuna çözüm bulmaya çalışmıştır. Sonuç olarak ise öğretmenlerin öğrenci sorularına bütünüyle cevapladıkları, öğrencinin araştıracağı, düşüneceği kavramları öğretmenin cevaplarıyla verdiği tespit edilmiştir. Öğretmenlerin alışkanlıklarının değişmesinin zor olduğu üzerinde duruluyor. Wilder, Shuttleworth, (2005) lise 1. sınıflarda biyoloji dersinde mikroskopla hücre, bitki ve hayvan hücreleri incelenmesi 5 E yöntemini kullanarak deneyi yeniden yapılandırmıştır.Giriş aşamasında kullandığı modelin öğrencilerin ilgisini çektiği balonun ne olduğunu söylemeden mikroskop çalışmalarına geçmeleri ve çalışma kağıdını eksiksiz doldurmak için motive oldukları tespit edilmiştir. Yeniden yapılandırılarak yapılan bu çalışmada değerlendirme olarak kavram haritaları kullanılmıştır. Balcı, Çakıroğlu, Tekkaya (2005), ortaöğretim 8. sınıflarda fotosentez ve solunum konularını anlamada 5E öğrenme döngüsü ve kavramsal değişim metninin etkileri araştırılmıştır. Bu araştırmada geleneksel yöntemin kullanıldığı kontrol grubu, 5E öğrenme modeli ve kavramsal değişim metninin kullanıldığı 2 deney grubu örneklem olarak kullanılmıştır. Veri toplama aracı olarak ise ön test ve son test olarak kullanılan Halsam ve Treagust’un geliştirdiği bitkilerde fotosentez solunum kavram testi ve 15 maddeden oluşan likert tipi fen tutum ölçeğidir. Çalışmanın sonucunda deney gruplarında kontrol grubuna göre fotosentez ve solunum kavramlarının öğrenilmesinde anlamlı bir fark tespit edilirken deney grupları arasında anlamlı bir fark tespit edilememiştir. Wilke, Straits (2005) yaptığı çalışmada ADÖ çalışmaları sırasında bütün öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini kazanması beklendiğinin oysa bir öğrenci çok iyi analiz etmeyi başarırken deney düzeneği kurmada başarısız olabildiği yada deney düzeneğini kuran öğrencinin verileri kaydetmede başarısız olduğunu belirtirken becerileri tümünün bir arada verilmesi yerine, ADÖ ile BSB harmanlamış ve geliştirilmiş olarak tek bir becerinin verilmesi tavsiye edilmektedir. Bir beceri 128 üzerinde odaklandığında problem olan zaman, ön hazırlık, geri dönüşümün yavaş olması sorunlarının da çözüleceğini belirtmiştir. Thrumbull, Schuck ve Bonney (2005) Öğretim programlarının ADÖ’de yapılan aktivitelerde materyalleri sınırlandırmasının öğretmen ve öğrencinin ADÖ de kendini geliştirmesini engellediğini ortaya çıkarmışlardır. Krantz, Barrow (2006), Bir dönem boyunca süren yaşam döngüleri, bitki yapısı, ekolojik ilişkiler, bitkilerde üreme, güneşin sistemdeki yeri başlıklı konularda ADÖ 5 E modeli kullanılarak yapılmıştır. Çalışmada sonucunda öğrencilerde ADÖ yönergelerinde bulunan becerilerin kazanılması ve kavramsal anlamanın gerçekleşmesi amaçlanmıştır. Öncelikle literatürden bu konularda ilgili öğrencilerde tespit edilen kavram yanılgılarının neler olduğu incelenmiş ve bu doğrultuda ön bilgi testleri uygulanmıştır. Daha sonra 5 E modelinin ilk basamağında “Bilginiz tohum ve bitkiler nelerdir?” sorusu giriş basamağında sorularak deneysel çalışmalar başlatılmıştır. Keşfetme aşamasında ise öğrencilere farklı tohumlar (tohum çeşidi farklı, ıslanmış şişmiş) verilmiş ve tohumların kısımlarını çizip adlandırmaları istenmiştir. Burada öğretmen yardımcı olmayıp kitaplarından yararlanmalarını önermiştir. Açıklama aşamasında ise öğrenciler gözlemlerini çizerek, resimleyerek notlar alırlar. Deneyler sırasında gözlemledikleri sıcaklık, bitki uzunluğu, yaprak sayısı, ortalama günlük büyüme miktarlarını not almışlar ve bunları tablo ve grafikte belirtilmiştir. Genişletme basamağında ise bitkilerin büyümesine etki eden faktörlere yönelmelerini sağlayacak sorular sorulmuş, değerlendirmede öğrencilerin tüm ürünlerinin (deney raporu, şiirler, resimler gibi) yer aldığı dergiler kullanılmıştır. Sonuçta öğrenciler kavramları öğrenmişler ve ADÖ ‘yi uygulamalı olarak öğrenirken ADO’nin gerektirdiği becerileri kazandıkları tespit edilmiştir. Windschitl,Thompson, Braaten (2007), Model tabanlı ADÖ çalışmasına verdikleri örnek çalışmada 8.sınıflarda ayın hareketleri konusunda gerçekleştirilmiştir. Öğretmen öğrencilerden ayın hareketleri hakkında neler bildiklerini sorar ve cevapları listeler. Öğretmen ayın hareketlerini gözlemlemelerini ve notlar almalarını ister. Öğrenciler izledikleri ay hakkında bilgiler toplar ve ay hakkında tartışır ve 129 yorumlar yapar. Öğrenciler gözlem yaparak, bilgi toplayarak ay hakkında bilgileri öğrenirler. Sonuçta bu yöntemle öğrencilerin daha etkili bir anlayış öğrenme kazandıkları tespit edilmiştir. Patrick, Mantzicopoulos, Samarapungavan, (2007) Anaokullarında araştırmaya dayalı bilim öğrenimi adlı çalışmada monark kelebeğinin yaşam döngüsü üzerine ADÖ kullanılarak anaokulu öğrencilerinin bilim öğrenimini incelenmiştir. Çalışmanın ayrıntısı yönlendirilmiş ADÖ bölümünde örnek çalışmalar kısmında verilmiştir. Aktamış ve Ergin (2007) 7.sınıflarda kuvvet ve hareket ünitesinde yapılan çalışmada bilimsel süreç becerileri ile bilimsel yaratıcılık arasındaki ilişki tespit edilmeye çalışılmış, sonuç olarak öğrencilerin bilimsel süreç becerileriyle, bilimsel yaratıcılık düzeyleri arasında anlamlı pozitif bir ilişki bulunmuştur. Windschitl, Thamson ve Braaten (2007) Model tabanlı araştırmaya dayalı öğrenme ile öğrencilerin kendi yaptıkları modellerle, tartışarak, sorgulayarak, kavramları derinlemesine öğrendiklerini savunmuşlardır. 130 BÖLÜM III TEZ YÖNTEM 131 III. TEZ YÖNTEM Bu bölümde araştırmanın modeli, çalışma gruplarının tanıtılması ve çalışma gruplarının seçiminin nasıl yapıldığı, araştırmada uygulama süreci, veri toplanmasında kullanılan ölçekler ve bu ölçeklerin değerlendirilmesinde kullanılan analiz teknikleri açıklanmıştır. 3.1. ARAŞTIRMA MODELİ Araştırmamız İlköğretim 8. sınıflarda “Canlılar için Madde ve Enerji” ünitesindeki fotosentez ve solunum kavramlarının öğrenilmesinde ve bilimsel işlem becerileri kazanmalarında araştırmaya dayalı öğrenme modelinin etkilerini tespit etmek için yapılmış deneysel bir çalışmadır. Bu araştırmada, araştırmacının gözlem ve uygulamaları sürecinde kontrol ve deney gruplarında araştırmaya dayalı öğrenme modelinin etkilerinin tespit edilmesi amacıyla “Ön test –Son Test Kontrol Gruplu Deneme Modeli “ kullanılmıştır (Karasar, 1999; Erdoğan, 2003; Gay,1981). Bir araştırmanın denem sayılabilmesi için üç koşulu karşılaması gerekmektedir: a- Denemeci değişkenleri değiştirebilmeli b- Değişmeler kontrollü olmalı c- Denemeci durumu değiştirmesinin etkisini gözleyebilmeli (Karasar, 2005) Bu çalışma bu üç aşamayı içermektedir. Araştırmada kullanılan veri toplama ölçekleri ve uygulamalar Tablo 3.1’ de verilmiştir. Tablo 3.1 de görüldüğü gibi bir sınıf kontrol grubu olarak seçilmiş ve canlılarda madde ve enerji ünitesi geleneksel yöntemle işlenmiştir. Deney grubu olarak seçilen 2 gruptan birine aynı ünite yönlendirmeli araştırmaya dayalı 5 E öğrenme modeli ile işlenirken diğer sınıfa yönlendirilmemiş araştırmaya dayalı 5 E öğrenme modeli uygulanmıştır. 132 Bu araştırmanın başlangıcında ve uygulamaların sonunda ön test ve son test olarak kontrol ve deney gruplarındaki öğrencilerin önceki öğretim yıllarında elde etmiş olabilecekleri bilimsel işlem becerilerini tespit etmek için Bilimsel süreç beceri testi (BSBT) (Ek 1) uygulanmıştır. Aynı şekilde deney ve kontrol gruplarına fotosentez ve solunum konularındaki kavramların ve kavram yanılgılarının tespiti için Kavram Testi (KT) (Ek 2) uygulanmıştır. Araştırmanın başlangıcında ve sonunda yine tüm gruplara başarı testi (BT) (Ek 3) uygulanmıştır. Öğrenci Görüşme Formu (ÖGF) (Ek 4) ve Deney Raporu Değerlendirme Ölçeği (DRDÖ) (Ek 5) ise sadece deney gruplarına araştırmanın uygulama çalışmaları bittikten sonra gerçekleştirilmiştir. Öğrencilerin BSBT, KT ve BT ön test ve son test puanları deney ve kontrol grupları bir arada ele alınarak araştırmaya dayalı öğrenme modelinin fotosentez ve solunum konularındaki kavramları öğrenmelerinde ve bilimsel işlem süreç becerilerini kazanmalarındaki etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır. Deney raporu değerlendirme ölçeği ve öğrenci görüşme formu nitel ölçüm araçları olarak araştırmaya dayalı öğrenme modelinin öğrenciler üzerindeki etkileri ve kazanımlarını tespit etmek için yapılmıştır. 133 Tablo 3.1 Çalışmada Kullanılan Ölçekler Ve Uygulamalar Çalışma Başlamadan Önce Uygulanan Testler Çalışma Sırasında Gerçekleştirilen Aktiviteler Çalışma Sonucunda Uygulanan Değerlendirme Ölçekleri Kontrol grubu KT BSBT BT KT, BSBT, BT Deney Grubu I (Guided Inquiry) KT BSBT BT Deney Grubu II (Unguided Inquiry) KT BSBT BT Geleneksel yöntem konu anlatımı Geleneksel yöntemle yapılan deneyler “Bilimsel çalışma yöntemleri nelerdir?” soru- cevap yöntemiyle anlatım ve teorik uygulama. Yönlendirmeli “Bilimsel çalışma yöntemleri nelerdir?” Araştırma deneysel uygulama Dayalı Çimlenme deneyleri 5 E Öğrenme “Canlılar İçin Madde ve Enerji”ünitesinin Modeli soru cevap, anlatım yöntemiyle işlenmesi Araştırma sorularının verilmesi Fotosentez ve solunum deneylerinin 5 E modeli ile gerçekleştirilmesi. Sunumlar ve deney raporlarının teslimi “Bilimsel çalışma yöntemleri nelerdir?” Yönlendirilme soru- cevap yöntemiyle anlatım ve teorik uygulama. miş “Bilimsel çalışma yöntemleri nelerdir?” Araştırma deneysel uygulama Dayalı Çimlenme deneyleri 5 E Öğrenme Araştırma sorularının verilmesi . Modeli Fotosentez ve solunum deneylerinin 5E modeli ile gerçekleştirilmesi. Sunumlar ve deney raporlarının teslimi 134 KT, BSBT, BT, D ÖGF, DRDÖ KT, BSBT, BT, ÖGF, DRDÖ 3.2. ÇALIŞMA GRUBU Çalışmanın evrenini F.M.V Özel Işık İlköğretim Okulu örneklem grubunu ise aynı okulun 2006- 2007 öğretim yılı 8. sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Çalışmaya toplam 72 öğrenci katılmıştır. Tablo 3.2 Öğrencilerin Sınıflara Göre Dağılımı Sınıflar Öğrenci sayısı Kız erkek dağılımı 8A 24 12 kız- 13 erkek 8B 25 12 kız – 13 erkek 8D 23 12 kız - 11 erkek Yukarıdaki tablo dikkate alındığında çalışma grubundaki öğrencilerin cinsiyet dağılımlarında önemli bir yığılma olmadığı belirlenmiştir. Ayrıca sınıf mevcutları çok yakın değerlerden oluşmaktadır. Çalışmaya başlanmadan önce 8A, 8B, 8C ve 8D sınıflarına başarı testi uygulanmıştır. Tablo 3.2’e verilen sonuçlarına göre 8A sınıfı kontrol grubu olarak 8B ve 8D sınıfları ise deney grupları olarak seçilmiştir. 8C sınıfı çalışmanın dışında bırakılmıştır. 8D sınıfındaki öğrencilerinin seviyesinin düşük olmasına rağmen deneysel sorumluluklarının fazla olması ve motivasyonlarının yüksek olması nedeni ile yönlendirilmemiş ADÖ uygulaması yapılmasına, 8B sınıfında ise yönlendirilmiş araştırmaya dayalı öğrenme modeli uygulanmasına başarı testi ve bilimsel işlem süreç beceri test sonuçlarına göre karar verilmiştir. 135 Tablo 3.3 Çalışma Grubunun BT ve BİBT Ön Test Sonuçları Sınıflar I. Başarı Testi I. Bilimsel Süreç Sonucu Sınıf Becerileri Testi Sonucu Ortalamaları Sınıf Ortalamaları Kontrol 45.3 46.75 Deney 1 51.12 57.84 Deney 2 42.6 52.50 Başarı testinin güvenirliği (KR 20; Cronbach alpha) 0,77 olarak bulunmuştur. Çalışma, Milli Eğitim Bakanlığının müfredat programında önerilen süre olan 20 ders saatinde araştırmacının kendisi tarafından bir aylık bir süreçte gerçekleştirilmiştir. 3.3. VERİLERİN TOPLANMASINDA KULLANILAN ARAÇLAR Bu bölümde araştırmada veri toplama amacıyla kullanılan materyallerin tanıtımı ve kullanılma amaçları açıklanacaktır. Nicel ölçme araçları olarak; Kavram Testi, Bilimsel işlem Beceri Testi ve Başarı Testi kullanılmıştır. Nitel ölçüm aracı olarak; Öğrenci görüşme formu ve deney raporu değerlendirme ölçeği kullanılmıştır. 3.3.1. Nicel Ölçüm Araçları Çalışmada nicel ölçüm araçları bilimsel süreç beceri testi, başarı testi ve bilgi kavram testidir. 3.3.1.1. Başarı Testi (BT) “Bu test araştırmaya dayalı öğrenme modelinin başarıya etkisi var mıdır?” sorusuna cevap alabilmek amacıyla kullanılmıştır. Ayrıca bilimsel işlem becerilerini fotosentez ve solunum kavramlarına uyarlanması durumunda başarılarını öğrenmek için uygulandı. 136 Test çoktan seçmeli 30 sorudan oluşmaktadır. Soruların tamamı araştırmacı tarafından hazırlanmıştır. Bu çalışmada başarı testi olarak çoktan seçmeli testin kullanılma amacı, fotosentez ve solunum konularındaki birçok alt kavramların ölçülmesine olanak sağlaması, öğretmen açısından değerlendirmenin kolay olması, birçok okulda uygulanabilir olması ve öğrencinin konuyu ne kadar öğrendiğinin ölçülmesine olanak sağlamasıdır (Marx R, Blumenfeld. C.P. ve diğerleri, 2004,). Başarı testi soruları araştırmacı tarafından hazırlanırken Milli Eğitim Bakanlığı İlköğretim 8.sınıf fen bilgisi dersinin ilgili ünitesindeki kazanımlar göz önünde bulundurulmuş, son on yılın Ortaöğretim Kurumlarına Giriş Sınavı soruları (OKS) dikkate alınarak, 2002 Pisa soruları dikkate alınarak ve fotosentez ve solunum kavramlarının bilimsel süreç becerileriyle entegre olarak hazırlanmıştır. Pisa fen soruları incelendiğinde; okuduğunu anlama, yorumlama, problem çözme yeteneği, öğrendiklerini günlük hayata entegre edebilme, resimlerle desteklenen sorularla algıda seçicilik, dikkat, gözlem ve bulgular doğrultusunda sonuç çıkarabilme, doğal dünyayı ve insan davranışlarından kaynaklanan değişikliklerle ilgili alınan kararlı anlayabilme, bunlarla ilgili kararlar alabilme yetisini kapsamaktadır. Tüm bunların doğrultusunda hazırlanan başarı testinin ön test değerlendirmelerinin sonucunda güvenirliği (KR 20; Cronbach alpha) 0,70 olarak bulunmuş testte güçlük derecesi düşük olan 5 soru tekrar düzenlenmiştir. Başarı testinin son test uygulamasından sonra güvenirliği (KR 20; Cronbach alpha) 0,77 olarak bulunmuştur. Örnek soru 1: Çimlenen tohumlar Yeşil bitki I II Yukarıdaki kapalı deney düzeneğinde I. ve II. ortamlarda canlılık faaliyetlerinin uzun süre devam edebilmesi için bu ortamlara aşağıdakilerden hangisinin uygulanması gerekir? 137 a) I. kaba ışık verilmeli b) II. kaba ışık verilmeli c) I ve II kaba ışık verilmeli d) I. kaba başlangıçta oksijen verilmeli. Örnek soru 2: Terleme Bitkilerde suyun buhar şeklinde atılmasına terleme denir. Yandaki grafikte terleme oranı ile sıcaklık arasındaki ilişki verilmiştir. Stomalar kapanır oranı 300C Sıcaklık (oC) Bu grafiğe göre; a. Sıcaklığın 30oC ye kadar artırılması terlemeyi artırır. b. Sıcaklığın 30 oC yi geçmesi ile stomalar kapanır ve su kaybı azalır. c. Sıcaklık stomaların açılıp kapanmasını etkiler. d. Terlemenin artması yaprak dökümünü artırır. Yorumlarından hangileri yapılabilir? a) I ve III b) I, II, III c) II ve IV d) I, II, III, IV Tablo 3. 4 Başarı Testi Madde Analizi Sonuçları Madde No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Ayırıcılık 0.30 0.25 0.31 0.48 0.45 0.44 0.35 0.42 0.25 0.45 0.48 0.54 0.56 0.25 0.56 Güçlük (p) 0.52 0.33 0.54 0.79 0.45 0.58 0.37 0.57 0.35 0.37 0.69 0.58 0.79 0.34 0.70 Madde No 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Ayırıcılık 0.50 0.32 0.72 0.43 0.25 0.38 0.23 0.66 0.31 0.33 0.52 0.35 0.64 0.47 0.42 Güçlük (p) 0.33 0.40 0.46 0.57 0.36 0.61 0.40 0.63 0.25 0.24 0.46 0.49 0.45 0.51 0.51 138 3.3.1.2. Bilimsel Süreç Beceri Testi (BSBT) Lederman (2002) araştırmaya dayalı öğrenmeyi soru sorma, gözlem yapma, ölçme, yorum yapma, verileri analiz etme becerileri kazanma ve tüm bu becerileri öğrendikleri bilgilerle eleştirel düşünerek neden sonuç ilişkisi kurarak yapılandırmaları olarak tanımlamıştır. Öğrenciler bilimsel sorular sorarak, hipotez kurarak, deneyler yaparak, veriler elde ederek sorularına cevap bulmaya çalışır. Bunları yaparken bilimsel süreç becerilerini de kazanmış olurlar (Styer, Sethakorn, Scheppler, 2002). Öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini öğrenip uygulayabilmesi araştırmaya dayalı öğrenme modelinin laboratuar çalışmalarının temelini oluşturmaktadır. Bu test, özellikle Fen ve Matematik derslerinizde ve ilerde üniversite sınavlarında öğrencilerin karşısına çıkabilecek karmaşık gibi görünen problemleri analiz edebilme kabiliyetinizi ortaya çıkarabilmesi açısından çok faydalıdır. Bu test içinde, problemdeki değişkenleri tanımlayabilme, hipotez kurma ve tanımlama, işlemsel açıklamalar getirebilme, problemin çözümü için gerekli incelemelerin tasarlanması, grafik çizme ve verileri yorumlayabilme yeteneklerini ölçebilen sorular bulunmaktadır. Bu testin orijinali James R. Okey, Kevin C. Wise ve Joseph C. Burns tarafından geliştirilmistir. Türkçe’ye çevrisi ve uyarlaması ise Prof. Dr. İlker Özkan, Prof. Dr. Petek Askar ve Doç. Dr. Ömer Geban tarafından yapılmıştır. Örnek soru: Ali Bey, evini ısıtmak için komşularından daha çok para ödenmesinin sebeblerini merak etmektedir. Isınma giderlerini etkileyen faktörleri araştırmak için bir hipotez kurar. Aşağıdakilerden hangisi bu araştırmada sınanmaya uygun bir hipotez değildir? a. Evin çevresindeki ağaç sayısı ne kadar az ise ısınma gideri o kadar fazladır. b. Evde ne kadar çok pencere ve kapı varsa, ısınma gideri de o kadar fazla olur. c. Büyük evlerin ısınma giderleri fazladır. d. Isınma giderleri arttıkça ailenin daha ucuza ısınma yolları araması gerekir. 139 3.3.1.3. Kavram Testi (KT) Kavram öğrenmede en önemli faktörlerden birisi de öğrencilerin geçmiş yaşamlarında oluşturdukları ön bilgilerdir. Bu ön bilgilerin ortaya çıkarılması öğretimi organize edecek olan öğretmene önemli kolaylıklar sağlayabilir (Çepni,2005). Yeni bir kavram öğrenilirken eski kavramlarla ilişkilendirilmesi öğrenmenin somutlaştırılması ve kalıcı olması açısından önemlidir. Bu nedenle araştırmadaki fotosentez ve solunum konularının içeriğindeki kavramların öğretilmesinde öğrencilerin ön bilgilerinin ve kavram yanılgılarının tespiti önemlidir. Daha önce yapılan çalışmalarda ön bilgi testinin başarıya katkı sağlamadığı birçok araştırmacı tarafından tespit edilmiştir (Anderson, Sheldon, Dubay;1986, McAdaragh; 1981) Ancak ön bilgi testinin ADÖ de dersin ve aktivitelerin planlanmasında önemli olduğu Johnson ve Lawson (1997) tarafından belirtilmiştir. Bu çalışmada fotosentez ve solunum konularında kavram yanılgılarını tespit etmekte amaç, öğrencilerin fotosentez ve solunum konularında neyi, ne kadar bildiklerini ve kavram yanılgılarını tespit ederek çalışmanın planlamasına ve uygulamadaki deneylerin seçilmesine ışık tutmasıdır. Ayrıca orta 1.sınıfta öğrendikleri hücre organelleri, çimlenme, bitki kısımlarının görevleri, terleme, bitkisel adaptasyonlarla ilgili öğrendikleri bilgileri tespit etme, hangi kavramları yanlış öğrenmişler tespit ederek bu çalışma ile eksiklerin tamamlanması amaçlanmıştır. Kavramlarla ilgili ön bilgi ve yanılgıların belirlenmesinde tahmin- gözlem-açıklama, olaylar ve durumlar hakkında görüşme, kavramlar hakkında görüşme, çizimler, kelimeleri ilişkilendirme, kavram haritaları, zihin haritaları, açık uçlu sorulardan oluşan testler gibi birçok farklı yöntem kullanılır. Araştırmada fotosentez konularındaki kavram yanılgılarını tespit etmek için 24, solunum konusundaki kavram yanılgılarını tespit etmek için 13 açık uçlu sorudan oluşan Bilgi- Kavram Testi kullanılmıştır. Kavram yanılgılarında açık uçlu soruların 140 tercih edilmesinin nedeni fotosentez ve solunum konularındaki yanlış öğrenilmiş kavramların neler olduğunu daha geniş perspektiften yakalayabilmek ve öğrenciyi kapalı uçlu sorularla sınırlamamaktır. Açık uçlu sorular araştırmacı tarafından literatürden (Özay, E., Öztaş, H., 2003, Bradley, Mosimege, 1998, Stavy, Eisen, ve Yaakobi, 1987, Geban, Tekkaya, Alparslan, 2003 gibi) ve kendi öğretmenlik deneyimlerinden yararlanılarak hazırlanmıştır. Fotosentez konusundaki kavramlarla ile ilgili örnek sorular: 1- Kloroplast ile klorofil aynı yapı mıdır? Aralarında fark varsa belirtin? 2- Bütün üreticilerde kloroplast var mıdır? Evet. Çünkü;.................................................................... Hayır. Çünkü;................................................................. 3- Yeşil bitkilerin tüm hücreleri fotosentez yapar mı? Evet Çünkü;................................................................. Hayır çünkü;................................................................ 4- Bitkilerde ağırlık artışının nedeni nedir? Solunum konusundaki kavramlarla ilgili örnek sorular: 1- Bitkiler ne zaman solunum yapar? 2- Tüm canlılar solunum yapar mı? Evet. Çünkü;.................................................................... Hayır. Çünkü;................................................................. 3- Solunum bitkilerde hangi yapı veya yapılarda gerçekleşir? 4- Solunum sonucu üretilen enerjinin kaynağı nedir? 5- Solunum için tüm canlılar oksijene ihtiyaç duyar mı? 3.3.2. Nitel Ölçüm Araçları Bu çalışmada performans değerlendirme ölçeklerinin kullanılma amacı ise öğrencinin ne bildiği ve ne yapabileceğini birçok farklı yöntemle, uzun süreçte ve öğrenci ile farklı iletişim yollarıyla elde edilmesini sağlamasıdır. Performans değerlendirme ölçekleri ile öğrencinin bilimin doğasını tanımlayabilmesi, sınıfta 141 öğrendiklerini günlük hayatta uygulayabilmesini, ilginç öğrenme durumları oluşturması, ve motivasyonlarının artırılması gerçekleşmektedir (Carin, Bass; 2002). Performans değerlendirmeleri için birçok farklı format kullanılabilir. Çünkü öğrenci performansını farklı zamanlarda ve farklı biçimlerde ortaya koyabilir. Bu formatlar çoktan seçmeli testler, doğru yanlış, eşleştirme soruları, kısa cevaplı testler, yazılı sınavlar, araştırma raporları, projeler, portfolyo, günlükler, laboratuar defterleri şeklinde olabilir (Etheredge, Rudnitsky; 2003). İdeal değerlendirmenin (inquiry) öğrencinin doğrudan gözlenmesi olduğu, ancak zaman ve kalabalık sınıflarda bunu gerçekleştirmenin zor olduğunu belirtilmiştir. Bunun yerine öğrenci laboratuar notları, bilgisayar simulasyonları veya günlüklerinin kullanılabileceği belirtilmiştir (Shavelson;1992) Performans değerlendirmede drama, ürün değerlendirme, hikaye yazma, model değerlendirme, sunum değerlendirme, kavram haritaları, öğrenci ile röportajların kullanılabileceğini örnekleriyle açıklamışlardır (Carin ve Bass; 2001). 3.3.3. Deney Raporları Değerlendirme Ölçeği Öğrencilerin yüksek seviyedeki becerilerini ölçmek için en etkili yol, onlara ölçülmek istenilen kapasitelerini uygulayabilecekleri bir görev verip, gösterdikleri performansı direk olarak gözlemlemektir. Buna performans ölçümü denir. Öğrencilerin yaptığı her türlü aktivite (araştırma ödevleri, sunum, problem çözme, laboratuar deneyleri, proje gibi) için performans ölçümü hazırlanabilir (Bekiroğlu, 2004). Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin laboratuar uygulamaları sonucunda öğrencilerin yaptıkları çalışmaları rapor haline getirebilme becerisi kazanmaları önemlidir. Bu amaçla deney grubu öğrencilerinin ön çalışmalardaki deney raporları ile uygulama sonrası hazırladıkları deney raporları değerlendirilmiş ve karşılaştırılmıştır. Deney raporu ölçeği araştırmacı tarafından 30 puan üzerinden hazırlanmıştır. Araştırmacı ölçeği MEB Fen Bilgisi Öğretmen el kitabından ve Dr. Feral Ogan Bekiroğlu’nun çalışmalarından yararlanılarak araştırmacı tarafından hazırlamıştır. Ölçeğin güvenirlik çalışması için deney raporlarından rasgele 5 farklı 142 gruba ait raporlar öğrencileri tanımayan bir uzmana verilmiş ve değerlendirme ölçeğine göre puanlandırmasını yapmıştır. Ölçeğin güvenirliği 0.90 olarak bulunmuştur. Ölçekte değerlendirilen kriterler ise problemin ortaya konulup soruya çevrilmesi, hipotezin ortaya konulması, deney malzemelerinin belirtilmesi, deneyin uygulaması, deney sonuçları, sonuçların değerlendirilmesi, raporun zamanında teslim edilmesi ve yazım, imla hatalarıdır. 3.3.4. Öğrenci Görüşme Formu Araştırmaya dayalı öğrenmenin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerinin hangi basamağını öğrenmelerinde daha etkin olduğunu, fotosentez ve solunum konularında hangi kavramlarının öğrenilmesinde yaptıkları deneylerin nasıl etkili olduğunu ve öğrencilerdeki bireysel kazanımları (grup çalışması, sorumluluk alma, iletişim, sunum yapma, paylaşım gibi) tespit etmek amacıyla yapılandırılmış öğrenci görüşme formu kullanılmıştır. Çalışmanın olumlu veya olumsuz yönlerini, öğrencilerin düşüncelerini tespit etmek için araştırmacı tarafından açık uçlu olarak 10 soru hazırlanmıştır. Öğrenci görüşme formundan örnek sorular: 1- Bu çalışmadan neler öğrendiniz? 2- Bu çalışmayı grup olarak yapmanızın faydaları sizce nelerdir? 3- Bu çalışmayı bireysel yapmak ister miydiniz? Niçin? 4- Bu çalışmada en çok zorlandığınız bölüm nedir? Görüşme formundaki veriler Strauss, Corbin ( 1990) önerdiği betimsel analiz tekniği kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu tür analizde amaç elde edilen bulguları düzenlenmiş ve yorumlanmış bir biçimde okuyucuya sunmaktır ( Alıntı; Yıldırım, Şimşek; 2000). Görüşme formundaki cevaplar 4 aşamada analiz edilmiştir. Öncellikle her bir soru için tematik çerçeve oluşturmak için tüm öğrencilerin her bir soruya verdiği cevaplar okunmuştur. Örneğin; “Bu çalışmayı grup olarak yapmanızın faydaları sizce nelerdir” sorusuna verilen cevaplara göre; görev dağılımı, sorumluluk alma, düzenli ve verimli çalışma, fikirleri paylaşmak ve farklı fikirlere saygı duymak, arkadaşlık 143 ilişkilerinin gelişmesi temaları oluşturulmuştur. Daha sonraki aşamada ise oluşturulan tematik çerçeveye göre cevaplar ve doğrudan kullanılabilecek bazı alıntılar seçilmiştir. Öğrenci görüşme formunun değerlendirilmesi aşamasında öğrencilerin cevaplarında birden fazla kazanımı belirtmesinden dolayı yüzdelik değerlendirme yapılamamış sadece frekans değerleri verilmiştir. Temalara kaç öğrencinin cevap verdiği sayısal olarak belirlenerek frekans dağılımı yapılmıştır. Frekans dağılımına göre bulgular yorumlanmıştır. 3.4. VERİ ANALİZ TEKNİKLERİ Nicel çalışmalar sonucunda elde edilen tüm veriler SPSS istatistik programı kullanılarak değerlendirilmiş ve bu sonuçlar doğrultusunda yorumlanmıştır. Kontrol ve deney gruplarının normal bir dağılım gösterip göstermediğini tespit etmek için Kolmogorov-Smirnov uyum iyiliği testi kullanılmıştır. Rastgele seçilen bir örneklem verisinin tekdüze, normal veya poisson gibi belirli bir dağılıma ne kadar uyup uymadığını test etmek için Kolmogorov-Smirnov uyum iyiliği testi kullanılır (Akgül; 2005). Ortaya çıkan sonuçlar doğrultusunda, belirlenen grupların normal bir dağılım gösterip göstermediği açıklanmıştır. Araştırmaya katılan öğrencilerin uygulama öncesi Fotosentez ve Solunum konuları ile ilgili başarı testi, bilimsel süreç beceri, bilgi-kavram yanılgıları testlerinin sonuçları incelenmiş ve ön test ortalama puanları arasındaki farkın anlamlılığını belirlemek amacıyla F testine ait olan Anova modeli uygulanmıştır. Aynı şekilde son test ortalama puanları arasındaki farkın anlamlığını belirlemek içinde kullanılmıştır Anova grup ortalamaları arasındaki farkları araştırmak amacıyla kullanılır (Akgül; 2005). Varyans analizi farklı grupların birbirinden farklı olup olmadığını inceler. Ancak farklılığın hangi grup lehine olduğunu Tukey testi ile tespit ederiz. Çalışmada bilimsel süreç becerileri testi, başarı testi ve bilgi- kavram yanılgıları testi 144 sonuçlarının konrol ve deney grupları arasındaki farklılığın hangi grubun lehine olduğunu tespit etmek amacıyla tukey testi yapılmıştır. Her grubun kendi içinde ön test ve son test puanları karşılaştırması ise t testi ile tespit edilmiştir. T testi ilişkili iki örneklem ortalaması arasındaki farkın sıfırdan (birbirinden) anlamlı bir şekilde farklı olup olmadığını test etmek için kullanılır (Öztürk; 2005). Öğrenci görüşme formu betimsel analiz tekniği kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu yaklaşıma göre elde edilen veriler, daha önceden belirlenen temalara göre özetlenir ve yorumlanır. Veriler araştırma sorularının ortaya koyduğu temalara göre organize edilebileceği gibi, görüşme ve gözlem süreçlerinde kullanılan sorular ya da boyular dikkate alınarak da sunulabilir (Yıldırım, Şimşek, 2000). 2006- 2007 Öğretim yılında F.M.V Özel Işık İlköğretim okulunda 8. sınıfa devam etmekte olan tüm sınıflara bilimsel işlem beceri testi, başarı testi ve bilgi- kavrama testi uygulanmıştır. Bilimsel işlem beceri testi ve başarı testlerinin sınıf başarı ortalamalarına bakılarak deney ve kontrol grupları belirlenmiştir. Buna göre 8A sınıfı kontrol grubu olarak belirlenirken 8C ve 8D sınıfları deney gurupları olarak seçilmiştir. Deney gruplarından 8C sınıfı yönlendirmeli araştırmaya dayalı 5E öğrenme modeli için, 8D sınıfı ise yönlendirilmemiş araştırmaya dayalı 5 E öğrenme modeli için seçilmiştir. Her iki deney grubunda (8C-8D) araştırmaya dayalı öğrenme modelinin teorik ve deneysel hazırlık çalışmaları yapıldı. 3.5.1. Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modelinin Deney Grupları İle Yapılan Hazırlık Çalışmaları Hazırlık çalışmaları planlanırken yapılan bir çok çalışmadan yararlanılmıştır (Krantz, Barrow, 2006; Roth, 1985; DiPasquale, Mason ve Kolkhorst, 2003; D.B.Luckie, J.J. Maleszewski, S.D. Loznak, M. Krha, 2004; Johnson, Lawson, 1997; Deckert, Nestor,1998; Ekborg, Margareta, 2003) 145 Hazırlık çalışmalarının amaçları şunlardır: a- Öğrencilerin daha önceki fen derslerinde hangi bilimsel işlem becerileri kazandıklarını tespit etmek. b- Bilimsel işlem becerilerini basamaklarını tanımlamak, kavratmak ve uygulamasını yaparak öğrencileri bu konuda bilgilendirmek. c- Öğrencilerin ön bilgilerini tartışma ortamı yaratarak tespit etmek. d- Öğrencilerin soru sormalarına teşvik etmek. e- Araştırmaya dayalı öğrenme modelinin laboratuar uygulamalarında 5 E modelini uygulayarak; öğrencilerde konuyla ve çalışmayla ilgili istek ve ilgi uyandırmak, eleştirisel düşünme ile tanıştırmak, , grup çalışmasıyla işbirlikçi öğrenmenin önemini kavratmak, yaptıkları çalışmaların yazılı ve sözlü olarak sunulması deneyimi kazandırmaktır. f- Öğrencilerin ADÖ’yi öğrenmeleri ve hazırlık çalışmalarının geri bildirimlerinden yararlanarak uygulamaların, aktivitelerin, değerlendirmelerin planlanmasıdır. g-İşbirliği temellinde deney yapma becerisi ve grup çalışmasının önemini fark ettirmek. 3.5.1.1. Bilimsel Çalışma Yöntemi Basamaklarının Teorik Olarak Uygulanması Bilimsel çalışma yöntemi basamaklarının öğrenciler tarafından öğrenilmesi için araştırmacı tarafından bir çalışma kağıdı hazırlandı (Ek 6). Bu çalışma kağıdı kullanılarak, çalışma kağıdındaki metin power point sunu metni olarak hazırlandı ve öğrencilere soru cevap anlatım yöntemi ile açıklandı. Aynı derste yine çalışma kağıdında bulunan bir bilimsel çalışma örneği (Ek 7) öğrencilere verilerek bu çalışmadaki bilimsel yöntem basamaklarının bulunması istenmiştir (Ek 8). Bu aşama bir ders saatinde gerçekleştirilmiştir. Çalışma kağıtları araştırmacı tarafından değerlendirilmiş ve öğrencilere geri verilmiştir. 3.5.1.2. Bilimsel Çalışma Yöntemi Basamaklarının Deneysel Uygulama Hazırlık Çalışmaları. Öğrencilerin çalışma süresince hangi görevler alacağı, bu görevlerin tanımı ve bu görevlerin grup içinde paylaşımını belirtmeleri gereken bir kağıt verildi. Bu kağıt ayrıca deney sonucunda yazacakları raporun maddeleri de belirtilmiştir (Ek 9). 146 Öğrencilerin işbirliğine dayalı ADÖ uygulamalarını gerçekleştirmek için gruplara ayrılması, görev tanımlamalarının verilmesi, ayrıca uygulamalar sonucunda değerlendirme olarak kullanılacak deney raporu ve sunum ölçeğinin başlangıçta verilmesi ve gruptaki bütün öğrencilere bu değerlendirme sonuçlarına göre aynı notun verileceğinin belirtilmesi çalışmadaki tüm öğrencilerin aktif katılımını amaçlamıştır (Deckert, Nestor (1998), Luckie, Maleszewski ve diğ (2004). Sınıflardaki öğrenciler 5 öğrenci içerecek şekilde gruplara ayrılmıştır. Öğrencilere “Çiftçiler neden tohum ekimini ilkbaharda yaparlar? “ sorusu sorularak öğrencilerin konuya girişi, ilgisini çekme ve çimlenmeyi etkileyen faktörleri bulmaları amaçlanmıştır. Öğrencilerin tartışma ortamında verdikleri cevaplar tahtaya yazıldı. Her gruptan bu faktörlerden birini kullanarak kontrollü deney tasarlamaları istenmiştir. Grupların kendi içinde fikir yürütmesi, düşünmeleri ve tartışmaları için belirli bir süre tanınmıştır. Araştırmacı laboratuarda bu deneylerde kullanabilecekleri malzemeleri göstermiştir. Açıklamalar yapılırken araştırmacı her grubun problemini, hipotezini, değişken ve sabit faktörlerinin ne olduğunu, ölçümleri nasıl ve hangi aralıklarda alacaklarını sorarak bilimsel çalışma basamaklarının öğrenilmesi için yönlendirme yapmıştır. Daha sonra her gruba dağıtılan deney raporu taslağı (Ek.10) üzerine görev dağılımlarını, problemlerini, hipotezlerini, kullanacakları malzeme isimlerini, tasarladıkları deney düzeneğini, bağımlı ve bağımsız değişkenleri, sabit tutulan faktörleri yazmaları istenmiştir. Öğrenciler; I.grup : Çimlenme için oksijen gerekli midir? II. grup : Sıcaklık çimlenme sürecini etkiler mi? III. grup : Çimlenme için ışık gerekli midir? IV.grup : Su miktarı çimlenme hızını etkiler mi? V. grup: Tohum çeşidinin çimlenme süresine etkisi var mıdır? problemlerini deney yapmak için belirlenmiştir. Deneyler sırasında özellikle kontrollü deney yaparken dikkat etmeleri gereken noktalarda öğrencilere sorular sorularak yönlendirme yapılmıştır. Örneğin II. grubun deneyinde sabit tutmaları gereken su miktarının her iki kaba eşit vermeleri gerektiği, 147 birden fazla değişken faktör kullanmamaları, deney sonucunu etkileyecek diğer değişkenlerin neler olabileceği ve bunların sabit tutulması gerektiği, tohumu buzdolabına koyduklarında ışık almayacağı o halde diğer deneyi de karanlık bir yere koymaları gerektiği gibi (Ek 11). Öğrenciler deneylerini gerçekleştirdikten sonra araştırmacı deney sonuçlarını nasıl almaları gerektiği, bu çalışma sonucunda deney raporu hazırlamaları ve deneylerini sunmaları gerektiği açıklanmıştır. Sunum ölçeği, deney raporu değerlendirme ölçeği kendilerine verilerek deney raporu yazarken ve sunum yaparken nelere dikkat edecekleri konusunda bilgilendirme yapılmıştır. Öğrencilerden bir kaçı daha önce deney raporu yazmadıklarını belirterek örnek deney raporu verilmesini istemiştir. Bu doğrultuda basit bir bilimsel çalışma ve bu çalışmanın deney raporunu içeren çalışma kağıdı araştırmacı tarafından hazırlanıp öğrencilere verilmiştir (Ek 12). Öğrencilerin deney sonuçlarını almaları, rapor ve sunum hazırlamaları için 10 gün süre verildi. Sunum ölçeği kendilerine verilmiştir. Bu aşama 2 ders saatinde gerçekleştirilmiştir. Her gruptan bir öğrenci yaptıkları deneyi sunmuştur. Öğrencilerin sunumları bittikten sonra her grubun çalışmalardaki başarılı yönleri ve eksiklikleri araştırmacı ve öğrenciler tarafından değerlendirilip gruplara belirtilmiştir. Öğrencilerin deney raporları sunumlarından sonra araştırmacıya teslim edildi. Araştırmacı deney raporlarındaki eksiklikleri, yanlışlıkları rapor üzerinde belirterek değerlendirmiştir. Deney raporları değerlendirmeleri tekrar öğrencilere geri dönüt olarak verildi (Ek 13). Bu basamak 3 ders saatinde gerçekleştirilmiştir. 3.5.2. Deney Gruplarında Araştırmaya Dayalı 5 E Öğrenme Modelinin Uygulanması Bu bölümde hazırlık çalışmaları, yönlendirme yapılan ve yapılmayan deney gruplarındaki uygulamalardan bahsedilecektir. 148 3.5.2.1. Uygulama Öncesi Araştırmacının Gerçekleştirdiği Hazırlıklar Hazırlık çalışmalarının sonucunda elde edinilen gözlemler sonucu kontrol, deney1 ve deney 2 grupları için ders planları hazırlanmıştır (Ek 14 ). Tablo 3.5 Yönlendirme Yapılmayan (Deney 2 Grubu) Ders Planı 1 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 2 ders saati Bilimsel araştırma ile cevaplanabilecek sorular sorma. Bilimsel araştırma planı yapma. Kitap ve diğer kaynaklardan veriler toplama, verileri yorumlama. ADÖ becerileri Tanımlar, açıklamalar, tahminler, modeller geliştirme. Kanıtlar ve olaylar arasındaki ilişkiyi kurarken eleştirisel ve mantıksal düşünebilme. Alternatif açıklamalar ve tahminleri analiz etme. Bilimsel işlemleri gerçekleştirme. Araştırmanın her basamağında matematiği kullanma. İletişim becerileri El becerileri Öğrenci kazanımları hedef ve davranışlar Güneş enerjisini canlılar nasıl kullanır? Kendi besinlerini üreten canlıların ototorof canlılar olduğu, fotosentez sonucu oksijen ve basit şeker glikozun üretildiği, bitkilerin topraktan su ve mineral aldığı, suyun fotosentez için oksijen kaynağı olduğu, karbondioksitin glikozun yapısına katıldığı, fotosentez denkleminin çıkarımının yapılması. Güneş enerjisinin kimyasal bağ enerjisine dönüştüğü sonucuna ulaşır. Fotosentez için ışık, klorofil, CO2 gerektiğini deneylerle bulma, fotosentez ürünlerin oksijen ve glikoz, nişasta olduğunu deneylerle keşfetme. Fotosentez hızını etkileyen faktörleri deneylerle keşfetme. Fotosentez ürünlerinin canlılar için önemini keşfetme. Bitkiler diğer canlılar için neden önemlidir? Fosil yakıtlardaki enerjinin kaynağı nedir? Fotosentez ile küresel ısınma ilişkisinin kurulması ( Çevreyi korumanın önemi) Bitkisel hormonların insan sağlığına etkisinin araştırılması. Canlılarda enerji birimi olan ATP’nin yapısında hangi moleküller olduğu, enerjinin nu yapıda nerede olduğu, hangi olaylarla ATP üretildiği, hangi olaylarda ATP kullanıldığının açıklanması. Ünite kavramları ve sembolleri Ototrof, heterotrof, klorofil, kloroplast, ışık enerjisi, kimyasal bağ enerjisi, ATP, fotosentezde kullanılan ve üretilen maddeler, fotosentez hızını etkileyen faktörler 149 Kontrol edilecek ön bilgiler Bitkilerin fotosentez yapmasını sağlayan yapısı nedir sorusu ile bitki organellerinin kontrol edilmesi. Kloroplast ile klorofil farklı yapı mıdır sorusu ile klorofil pigmentinin kloroplast içinde yer aldığı bilgisinin test edilmesi. Bitkilerin bütün kısımları yeşil midir sorusu ile bitkinin her organının fotosentez yapmadığı bilgisinin kontol edilmesi. Öğretme- Öğrenme Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Araştırmaya Dayalı Öğrenme Deney malzemeleri, internet, kitaplar, makaleler, ders kitabı Giriş: Öğrenciler 5 gruba ayrılır. Grup isimleri ve grup üyelerinin görev dağılımını belirlemeleri için kısa bir süre verilir. “Yazın tatile giderken evinizdeki çiçekleri sulaması için komşunuza ricada bulundunuz. Ancak tatil dönüşü çiçeklerin öldüğünü gördünüz ve komşunuzun çiçekleri sulamadığını düşündünüz. Ancak komşunuz ısrarla çiçeklerinizi suladığını belirtti. Siz çiçeklerinizin ölmesinin nedenlerini bulmak için komşunuza hangi soruları yöneltirdiniz ” sorusu sorularak dolaylı yoldan öğrencilerin fotosentez için gerekli maddelerin neler olduğu çıkarımı yapmaları ve fotosentez hızını etkileyen faktörleri bulmaları amaçlanır. 5 E Modeli Uygulama Öğrenci sorularına ek olarak araştırmacı “ perdelerin rengi veya kalınlıkları bitkilerin ölmesine neden olabilir mi?, gibi sorular sorarak öğrencilerin yapabilecekleri deney alternatifleri artırılmaya çalışılır. Her grubun oluşturduğu sorunun birer bilimsel problem olduğu ve problemlerine hipotez oluşturmaları belirtilir. Grupta her öğrencinin aktif olması sağlanır. Yaptıkları her şeyi not etmeleri konusunda uyarılırlar. Keşfetme: Hazırlanan tüm malzemeler öğrencilere belirtildikten sonra öğrencilere yapacakları deneyin düzeneğini tasarlamaları, bağımlı ve bağımsız değişken faktörleri belirlemeleri için süre verilir. (Öğretmen tarafından taslak olarak düşünülen ve denenen deneyler EK 16,17,18 dedir. Açıklama: Her grup belirlediği problemi, hipotezini, deney düzeneğini, bağımlı,bağımsız değişken faktörleri, sabit tutulan faktörleri diğer gruplara açıklar. Eğer hata yapılmışsa soru sorularak tüm sınıfça tartışılarak giderilir. Veri toplamanın önemi, verilerin kaydedilmesi ve grupça aynı değerlendirmeye tabi tutulacakları belirtilir. Derinleştirme: Bu basamak değerlendirme basamağında öğrencilerin deney sonuçlarını aldıktan sonra tartışma yöntemi ile yapılacaktır. Sonbaharda yaprakların rengi niçin sararıyor? Kırmızı yapraklı çiçekler fotosentez yapıyor mu? Portakaldaki C vitamini fotosentez ürünü mü? Su bitkilerinin renkleri niçin farklı? 150 Bitkiler insan yaşamını nasıl destekliyor? Bitki hormonları fotosentezi nasıl etkiliyor?, “Bitkilerin genleriyle oynayarak daha fazla fotosentez yapmasını sağlayabilir miyiz ” Fosil yakıtlardaki enerji kaynağı nedir? gibi sorular öğrencilere yöneltilir gerçekleştirerek tartışma ortamı oluşturulur. Burada amaçlanan öğrencilere yeşil renkteki klorofil pigmenti dışında kırmızı, sarı renkteki diğer pigmentlerinde fotosentezi gerçekleştirdiği, ayrıca genel olarak fotosentez ürünü olarak bilinen şeker dışında vitamin, yağ, protein gibi besin ürünlerinin de fotosentez sonucu oluştuğu, bitkilerin insan yaşamı için öneminin tartışılarak ormanları, çevreyi korumanın önemi, insan sağlığı için önemli bitkisel hormonlarla ilgili bilgi edinmeleri, güncel bilimsel çalışmaların takip edilmesinin, çevreye ve doğa karşı duyarlı olunmasının ve bu konularda merak uyandırmadır. Değerlendirme: Bu basamak solunum konusunun işlendiği dersin sonunda yapılacaktır. Her grup Değerlendirme ölçekleri Deney raporu, sunum ölçeği, BSBT, KT ve BT testi kullanılacak. Dersin Değerlendirilmesi Problem oluşturmak için zorlanmadılar. Soruları yaratıcı idi. Bitki virüslerinin bitkilerin ölmesine neden olduğu belirtilerek bu konuyla ilgili deney yapmak istediğini belirten gruba sorular sorularak fotosentez kavramına odaklanmaları sağlandı. Daha önce çimlenme deneyi ile ön çalışılma yapılmasına rağmen kontrollü deney tasarlarken bağımlı bağımsız faktörleri tanımlamakta zorlandılar. Grup çalışmasında görev paylaşımı ve iletişimde problem yaşanmadı. Akademik başarısı yüksek olan öğrenciler gruptaki diğer arkadaşlarının sorumluluklarını da almak ve deneyleri tamamıyla kendileri yapmak istedi. Öğrencilerin motivasyonu çok yüksekti. İlk kez kendilerinin tasarladıkları bir deneyi yaptıklarını belirttiler. Zorlayıcı kısım keşfetme aşamasında aynı anda bir çok kişinin soru sorması ve yardım isteği oldu. Yönlendirilmemiş araştırmaya dayalı öğrenme modelinin uygulanacağı 8D sınıfında hazırlık çalışmalarının hemen sonunda araştırmanın uygulama aşamasına geçilmiştir. Uygulama öncesi araştırmacı, fotosentez ve solunum kavramlarıyla ilgili yapılabilecek tüm deneyleri belirlenmiştir. Deneyler gerek diğer kaynaklardan doğrudan alınarak, gerekse adapte edilerek seçilmiştir. Kontrol grubu ve deney grupları için tasarlanan deneyler (Ek 15, 16 ). Deneylerin belirlenmesinde tüm ilköğretim okullarında hatta laboratuarı olmayan okullarda yapılabilecek deneyler olmasına dikkat edilmiştir. Deneyler için gerekebilecek tüm deney malzemeleri araştırmacı tarafından hazırlanmıştır( Ek 17). 151 Örnek Deney: Süt,yoğurt Fenol kırmızı Sıcaklığın korunması için kabın dışı pamuk ve aliminyum folyo ile sarılmıştır. Planlanan deneyler uygulama öncesi araştırmacı tarafından yapılmıştır. Olabilecek ihtiyaçlar ve aksaklıklar tespit edilerek önlemler alınmıştır. Tablo 3.6 Araştırmacı Tarafından Yapılan Ön Deney Çalışmalarında Tespit Edilen Durumlar Deney Yaşanan Problem Çözümler Işığın fotosentez hızının tespit Laboratuarın bol ışık almaması gölge bitkisi olan bambunun edilmesi Bitki büyümesinin ölçümle en iyi sonuç veren bitki olarak tespit edilebilmesi. tespit edilmesi Sıcaklığın sabit tutulması Yogurt Yoğurt bakterilerinde solunum kabının aliminyum yapma pamuk kağıt ve ile kapatılması Solunum reaksiyonları sonucu CO2 ayıracı olan kireç açığa çıkan gazın tespit suyunun iyi sonuç vermemesi Hızlı sonuç alınabilen ve daha net gözlemlenen fenol kırmızısının veya karalahana edilmesi. suyunun tercih edilmesi Fotosentez hızını faktörlerin tespiti etkileyen Ucuz ve kolay alınabilecek bitki tespiti sonuç Su bitkisi olarak elodea veya daha iyi sonuç alınabilecek deniz mercimeği bitkisi. Kara bitkisi olarak çuha bitkisi. 152 Tüm deney malzemeleri uygulama öncesi temin edilip laboratuarda öğretmen masasına konuldu . Uygulama öncesi derste, öğrencilere araştırma yapmaları, konuya olan ilgilerini çekmek ve 5 E modelini ilk basamağı olan giriş (engage) aşaması için araştırmacının hazırladığı günlük hayatta karşılaşabilecekleri problemler verildi (Ek 18). Bu sorulardan bazıları şunlardır: 1- Klorofil yiyor musunuz? Klorofilin yapısında neler vardır? Klorofil üretimini etkileyen faktörlerle ilgili nasıl bir deney yapabilirsiniz araştırınız. 2- Yazın tatile giderken evinizdeki çiçekleri sulaması için komşunuza ricada bulundunuz. Ancak tatil dönüşü çiçeklerin öldüğünü gördünüz ve komşunuzun çiçekleri sulamadığını düşündünüz. Ancak komşunuz ısrarla çiçeklerinizi suladığını belirtti. Sizce çiçeklerinizin ölmesinin nedenleri ne olabilir? Bu nedenlerden birisini kullanarak nasıl bir deney tasarlarsınız? Araştırınız. 3- Günlük hayatta fermentasyon sonucu üretilmiş hangi yiyecekleri tüketiyorsunuz? Bu yiyeceklerden herhangi birinin üretimini deneyle gösterebilir misiniz? Öğrencilerden bu soruların cevaplarıyla ilgili araştırma yapmaları ödev olarak verilmiştir. Uygulama öncesi araştırmacının yaptığı hazırlıklar uzun zaman almakla birlikte ön hazırlığın nitelikli olması uygulama aşamasını öğretmen açısından kolaylaştırmakta ve uygulama sürecini hızlandırmaktadır. 3.5.2.2. Yönlendirilmemiş Araştırmaya Dayalı 5 E Öğrenme Modelinin Fotosentez Konusundaki Uygulama Çalışmaları. A-Giriş Aşaması Öğrenciler ön çalışmada olduğu gibi 5 gruba ayrıldı. Araştırma problemlerinden “Yazın tatile giderken evinizdeki çiçekleri sulaması için komşunuza ricada bulundunuz. Ancak tatil dönüşü çiçeklerin öldüğünü gördünüz ve komşunuzun çiçekleri sulamadığını düşündünüz. Ancak komşunuz ısrarla çiçeklerinizi suladığını belirtti. Siz çiçeklerinizin ölmesinin nedenlerini bulmak için komşunuza hangi soruları yöneltirdiniz” sorusu sorularak dolaylı yoldan öğrencilerden fotosentez 153 hızını etkileyen faktörleri tespit etmeleri amaçlanmıştır. Öğrencilerin soruları tahtaya yazıldı. Öğrenci sorularına ek olarak araştırmacı “perdelerin rengi veya kalınlıkları bitkilerin ölmesine neden olabilir mi?” gibi sorular sorarak öğrencilerin yapabilecekleri deney alternatifleri artırılmaya çalışılmıştır. Her grubun oluşturduğu sorunun birer bilimsel problem olduğu ve problemlerine hipotez oluşturmaları belirtilmiştir. Araştırmacı tarafından hazırlanan tüm malzemeler öğrencilere belirtildikten sonra öğrencilere yapacakları deneyin düzeneğini tasarlamaları, bağımlı ve bağımsız değişken faktörleri belirlemeleri için süre verilmiştir. B- Keşfetme Aşaması: Fotosentez konusunda öğrencilerin oluşturdukları bilimsel çalışma yapacakları problemler şunlar olmuştur: 1. grup : Su miktarı bitki gelişimini nasıl etkiler? 2. grup :Işık miktarı fotosentez hızını etkiler mi? 3. grup: Fotosentez hızına sıcaklığın etkisi nedir? 4. grup: Topraktaki mineral miktarı fotosentezi etkiler mi? 5. grup : Işığın rengi fotosentez hızını etkiler mi? Her grup deney düzeneğini açıklarken öğretmen sorular sorarak (örneğin “Her bitkinin ihtiyacı olan su miktarı aynı mıdır”, “Fotosentez sonucu oluşan gazın çeşidini nasıl tespit ederiz”, “Deneylerinizde kullandığınız bitkilerin yaprak sayısı ve boyutları aynı mı”, “ışık miktarı ile ışığın rengi aynı şey midir” gibi) öğrencilerin deneylerindeki bağımlı ve bağımsız değişkenleri, sabit tutulan faktörleri tespit etmeleri sağlanmıştır (Ek 19). C- Açıklama Aşaması: Bu aşamada öğrencilere fotosentez konusundaki kavramlar açıklanmadan sadece öğrenciler deneylerini yaparken karşılaştıkları problemler olduğunda araştırmacı tarafından sorular sorularak veya malzemelerle ilgili ihtiyaçlarında yardımcı olmuştur. Ayrıca deney sonuçlarını nasıl ve hangi zaman aralıklarında alacakları sorularak öğrencilerden açıklamalar istenmiş ve veri toplamanın deney sonucundaki 154 önemi vurgulanmıştır. Her gruptan deney sonuçlarını tahmin etmeleri istenmiş ve bu tahminlerini not almaları istenmiştir. Yukarıda belirtilen 3 basamak 2 ders saatinde gerçekleşmiştir. D- Derinleştirme Aşaması: Derinleştirme basamağı değerlendirme basamağında grupların sunumları sırasında ve sonunda gerçekleştirilmiştir. Bu aşamada “Sonbaharda yaprakların rengi niçin sararıyor” “Kırmızı yapraklı çiçekler fotosentez yapıyor mu” “Portakaldaki C vitamini fotosentez ürünü mü”, “Su bitkilerinin renkleri niçin farklı”, “Bitkiler insan yaşamını nasıl destekliyor”, “Bitki hormonları fotosentezi nasıl etkiliyor”, “Bitkilerin genleriyle oynayarak daha fazla fotosentez yapmasını sağlayabilir miyiz” gibi sorular öğrencilere yöneltildi ve beyin fırtınası gerçekleştirerek tartışma ortamı oluşturulmuştur. Burada amaçlanan öğrencilere yeşil renkteki klorofil pigmenti dışında kırmızı, sarı renkteki diğer pigmentlerinde fotosentezi gerçekleştirdiği, ayrıca genel olarak fotosentez ürünü olarak bilinen şeker dışında vitamin, yağ, protein gibi besin ürünlerinin de fotosentez sonucu oluştuğu, bitkilerin insan yaşamı için öneminin tartışılarak ormanları, çevreyi korumanın önemi, insan sağlığı için önemli bitkisel hormonlarla ilgili bilgi edinmeleri, güncel bilimsel çalışmaların takip edilmesinin, çevreye ve doğa karşı duyarlı olunmasının ve bu konularda merak uyandırılma amaçlanmıştır. E- Değerlendirme Aşaması: Bu aşama solunum konusundaki laboratuar çalışmalarından sonra gerçekleştirilmiştir. Açıklama solunum değerlendirme aşamasındadır. 3.5.2.3. Yönlendirilmemiş Araştırmaya Dayalı 5 E Öğrenme Modelinin Solunum Konusundaki Uygulama Çalışmaları. A- Giriş Aşaması: Öğrencilere solunum nedir sorusu yöneltilerek solunumla ilgili bildiklerini söylemeleri istenmiştir. Genel olarak öğrenciler nefes alıp vermeyi solunum olarak belirtmişlerdir. Vücudumuzu bir sobaya benzetirseniz enerji vermesi için neler 155 gereklidir sorusu yöneltilerek sınıfta bir tartışma ortamı oluşturulmuştur. Öğrencilerden gelen cevaplara karşılık araştırmacı “Tüm canlılar oksijen olmadan yaşayamazlar mı”, Oksijensiz solunum yapan canlılar hangileridir “, Tüm solunum çeşitlerinde CO2 açığa çıkar mı”, “Günlük hayatta fermantasyon sonucu üretilmiş hangi yiyecekleri tüketiyorsunuz” , “ Yoğurt fermantasyon ürünü ise açığa çıkan gaz nedir” gibi sorular sorarak öğrencileri problemlerini oluşturmaları, konuya ilgili kavramaları fark etmeleri ve öğrencilerin konuya olan ilgilerinin artması ve öğrencilerde solunumla ilgili farklı problemler oluşturmaya çalışılmıştır. Tartışmalar sonucunda gruplar aşağıdaki problemleri oluşturmuştur. 1.grup: Bira mayası oksijensiz solunum sonucu CO2 üretir mi? 2.grup: Tohum çimlenmesinde hangi gaz açığa çıkar? 3.grup: Yoğurt fermentasyonunda CO2 gazı açığa çıkar mı? 4.grup: Bitkiler solunum yaparken neler kullanır? 5.grup: Bitki solunum yaparken hangi gaz açığa çıkar? B- Keşfetme Aşaması: Öğrenciler yukarıda belirtikleri problemler doğrultusunda deney düzeneklerini belirleyip sınıfa açıklamışlardır. Araştırmacı deney düzeneklerini kurmalarında yardımcı olmuştur. Örnek Düzeneği Süt,yoğurt Fenol kırmızı Sıcaklığın korunması için kabın dışı pamuk ve aliminyum folyo ile sarılmıştır. C-Açıklama Aşaması 156 Bu aşamada solunum konusundaki kavramlarla ilgili açıklama yapılmazken, tüm gruplar için önemli olan sıcaklığın sabit tutulması veya deneylerini hangi sıcakta yaptıklarını not almaları konusunda uyarı ve açıklamalarda bulunulmuştur. Ayrıca “Tohum çeşidinin solunumda çıkan gaz çeşidini etkiler mi, gaz giriş ve çıkışı bitkinin hangi organı aracıyla gerçekleşir, çimlenme sonunda tohum büyüklükleri değişir mi “gibi sorular sorularak deneylerinde gözlem yaparken ve veri toplarken dikkat etmeleri gereken noktalar vurgulanmıştır. D- Derinleştirme Aşaması Bu basamak değerlendirme basamağında sunumlardan sonra yapılmıştır. “Vücudumuz oksijensiz solunum yapar mı?” sorusu sorular öğrencilerde tartışma başlatıldı. Bazı öğrenciler “evet yapar” cevabı verdikten sonra araştırmacı “O zaman niçin oksijensiz ortamda uzun süre kalamıyoruz? Hatta yaşamımızı kaybediyoruz” sorusu sorularak solunum çeşitleriyle ilgili kavramların öğrencilerde oluşması sağlanmıştır. Ayrıca “Oksijenli solunumun hücrede gerçekleştiği yapı nedir? “sorusu sorularak orta 1. sınıftaki ön bilgilerin hatırlanması ve “Bazen bir gölde tüm balıkların aniden öldüğü görülüyor. Bunun sebepleri neler olabilir?” sorusu sorularak oksijen miktarının sudaki canlılar için önemi, göl ve deniz kirliliğin canlıların çeşitliliği ve yaşamı için önemi vurgulanmıştır. E- Değerlendirme Aşaması Öğrencilere fotosentez ve solunumla ilgili deney sonuçlarını almaları, deney raporlarını hazırlamaları ve sunum yapmaları için 10 günlük süre verilmiştir. Bu sürecin sonunda her grup yaptığı deneyleri ve deney sonuçlarını power point sunu programı kullanarak, deney düzenekleri eşliğinde diğer gruplara sunuldu (Ek 20). Araştırmacı her grubu daha önce öğrencilere de vermiş olduğu sunum ölçeğine göre değerlendirilmiştir. Her grup problemini, hipotezini, deneyde kullandıkları malzemeleri, deney düzeneklerini, nasıl veri topladıklarını, deney sonuçlarını, ve hipotezleri ile deney sonuçları arasında bağlantı kurarak açıklamaya çalıştılar. 157 Deney düzeneklerini doğrudan göstererek veya deney sırasında çektikleri resimlerle arkadaşlarına açıklamışlardır. Deney raporları araştırmacıya teslim edildi (Ek 21, Ek 22). Gruplar diğer grupların farklı deneylerini dinlerken arkadaşlarına sorular yönelterek kısa süreli fikir tartışmaları yaşanmıştır. Bekledikleri deney sonucunu elde edemeyenler deneylerini birkaç kez tekrarladığını belirtirken bazı gruplarda açıkça yaptıkları hataları belirtmişlerdir. Sunumlardan sonra derinleştirme basamağındaki sorular öğrencilere yöneltilerek tartışma ortamı oluşturulmuştur. Tartışma ile ünitenin kavramlarının tekrarı, deney sonuçlarının sentezi yapılmıştır. Deney raporları, sunum ölçekleri değerlendirme olarak kullanılmıştır. Uygulamalar sonrası BSBT, BT ve KT son testler olarak ve öğrenci görüşme formu öğrencilere uygulandı. 3.5.2.4. Yönlendirilmiş Araştırmaya Dayalı 5 E Öğrenme Modelinin Uygulama Çalışmaları Yönlendirilmiş araştırmaya dayalı öğrenme modeli deney grubu olarak seçilen 8B sınıfında çalışma öncesi ön test olarak BSBT, BT ve KT testleri uygulanmıştır. Bu grupla yönlendirilmemiş araştırmaya dayalı öğrenme modelinden farklı olarak deney uygulamalarından önce fotosentez ve solunum konularındaki kavramlar araştırmacı tarafından 4 ders saatinde öğrencilere soru cevap, anlatım teknikleri kullanılarak açıklanmıştır. Laboratuar çalışmaları 5E modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Diğer deney grubundan farklı olarak deney çalışmaları sırasında gerek görüldüğü noktalarda kavramlar ve içerik öğrencilere açıklama aşamasında verilmiştir. Deney 1 grubunun ortaya koydukları ve çalıştıkları problemlerde şunlar olmuştur: Fotosentez ile ilgili problemler; 1- Fotosentezde CO2 kullanılır mı? 2- Mineral çeşidinin fotosentez hızına etkisi var mıdır? 3- Su miktarı bitki gelişimini nasıl etkiler? 4- Fotosentez hızına sıcaklığın etkisi nedir? 158 5- Işığın rengi fotosentez hızını etkiler mi? Solunumla İlgili Problemler; 1.grup: Bira mayası oksijensiz solunum sonucu CO2 üretir mi? 2.grup: Tohum çimlenmesinde hangi gaz açığa çıkar? 3.grup: Yoğurt fermentasyonunda açığa çıkan gaz nedir? 4.grup: Bitkiler solunum yaparken neler kullanır? 5.grup: Bitki solunum yaparken hangi gaz açığa çıkar? Deney sonuçlarının alınması rapor ve sunumların hazırlanması için 10 gün süre verilmiştir. Deney raporları (Ek 23, 24) ile birlikte tüm gruplar sunumlarını gerçekleştirmiştir. Sunumlardan sonra derinleştirme basamağındaki sorular öğrencilere yöneltilerek tartışma ortamı oluşturulmuştur. Tartışma ile ünitenin kavramlarının tekrarı, deney sonuçlarının sentezi yapılmıştır. Çalışmalar sonunda BİBT, BT, KT son testler olarak uygulandı. Öğrenci görüşme formu öğrenciler tarafından doldurulmuştur. 3.5.3. Kontrol Grubu İle Yapılan Çalışmalar Kontrol grubu olarak seçilen 8A sınıfında ön test olarak BSBT, BT ve KT uygulandı. Geleneksel yöntemle canlılarda madde ve enerji ünitesi öğrencilere araştırmacı tarafından anlatım, soru cevap yöntemleri ile anlatılmış ve konu anlatımı içeren çalışma kağıtları dağıtılmıştır (Ek 25). Okul programında yer alan 2 deney yönergeler içeren geleneksel yöntemle uygulanmıştır (Ek. 26). Deney sonuçları alındıktan sonra sadece deney raporları değerlendirilmiştir (27). BSBT, BT ve KT son test olarak uygulanmıştır. 159 Tablo 3.7 Tüm Gruplarda Uygulanan Yöntemlerin Karşılaştırılması Kontrol grubu yöntem: Deney 1 Grubu Deney 2 Grubu Yönlendirmeli Yönlendirmesiz ADÖ Uygulanan Geleneksel Yöntem anlatım ADÖ Verilen Fotosentez yapan canlıların üretici Çimlenme Kavramlar canlılara ototrof canlılar denir. Hangi maddeler canlıların Çimlenmede ototrof fotosentezin edilmesi, soru cevap, için gerekli nelerdir? canılar olduğu, denklemle ifade oksijenin, sıcaklığın önemi. güneş Çimlenmede besinin sudan üretici canlıların kullanılabilir enerjiye değil tohumdan sağlandığı, çimlenme için ışığın gerekli denkleminin yazılması, bazı canlıların olmadığı. Besin zincirindeki oksijensiz canlıların üretici, tüketici, dönüştürdükleri, solunum yaptıkları, solunum ve fotosentez denklemlerinin ayrıştırıcılar karşılaştırılarak aralarındaki ilişkiyi Fotosentez kurması. Besin zincirinde üretici ve yazabilme, fotosentez için tüketici gerekli besin canlılar arasındaki zincirindeki olduğu. denklemi maddelerin rolü, akışına fotosentezde üretilenler ve paralel olarak madde döngülerinin fotosentez hızını etkileyen açıklanması, faktörler. Fotosentez nerede yenilemez enerji ilişki, yenilenebilir enerji ve kaynaklarına aynı kavramlar suyun, solunum enerjisini Deney 1 grubu ile gerçekleşir, fotosentez örnekler ve geri dönüşümün önemi ürünleri nerede kavratılır. depolanır.Bitkilerde fotosenteze bağlı adaptasyonlar. Solunumun önemi, canlılar oksijenli oksijensiz için ve solunum denklemleri, ATP yapısı ve nerede kullanıldığı, geri dönüşüm nedir ve çevrenin korunması. Süre 15 ders saati 10 ders saati 6 ders saati Gerçekleş- Deney 1: Bira mayasında solunum 10 deney 10 deney tirilen Deney 2: Fotosentezde ışığın etkisi Kitap ve diğer kaynaklardan Deney veriler toplama, verileri grubundaki yorumlama. aynı beceriler Deney Sayısı ADÖ Becerileri 1 ile Tanımlar, açıklamalar, tahminler, modeller 160 geliştirme. Kanıtlar ve olaylar arasındaki ilişkiyi kurarken eleştirisel ve mantıksal ADÖ Becerileri düşünebilme. Alternatif açıklamalar ve tahminleri analiz etme. Bilimsel işlemleri gerçekleştirme. Araştırmanın her basamağında matematiği kullanma. İletişim becerileri El becerileri Ölçme Deney raporu Deney raporları Deney raporları Değerlendir- BT, KT, BSBT Sunum Sunum mede Kullanılan Ölçeği Değerlendirme Değerlendirme Ölçeği Ölçekler 161 BÖLÜM IV BULGULAR 162 IV-BULGULAR Bu bölümde kontrol ve deney gruplarında uygulanan testlerden elde edilen verilerin istatistiksel değerlendirmelerine yer verilmiştir. Birinci bölümde bilimsel işlem becerileri testi, ikinci bölümde başarı testi, üçüncü bölümde bilgi-kavram testi (fotosentez- solunum) sonuçlarına ilişkin bulgulara yer verilmektedir. Dördüncü bölümde deney raporları değerlendirme formlarına ilişkin bulgular ve beşinci bölümde ise öğrenci görüşme formu anketinin sonuçlarına ait frekans dağılımlarına yer verilmiştir. 4.1. Bilimsel Süreç Becerileri Testi Sonuçlarının Analizleri Bu bölümde kontrol, deney 1 ve deney 2 gruplarının araştırma öncesi ve sonrası bilimsel süreç becerileri testinin sonuçlarına ilişkin bulgulara yer verilmiştir. Tablo 4.1 Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Bilimsel Süreç Becerileri Ön Testi Puan Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Testi İle İncelemesi Kolmogorov-Smirnov Z p GRUP Kontrol 0.496 0.966 Deney 1 0.928 0.355 Deney 2 0.647 0.797 Tablo 4.1’de kontrol grubu ve deney gruplarının ön bilimsel beceri puan dağılımlarının Kolmogorov-Smirnov Z değerleri sırasıyla 0.50, 0.93 ve 0.65 ve buna karşılık gelen anlamlılık seviyesi de 0.97, 0.36, 0.80 bulunmuştur. Anlamlılık seviyelerinin, araştırmada istatistiksel anlamlılık olarak kabul edilen 0.05’ten büyük çıkması, istatistiksel açıdan çalışma grubundaki öğrencilerin ön bilimsel süreç beceri testi puanlarının normal dağılımlı olduğunu göstermektedir. Bu ise araştırmada elde edilen verilerin parametrik testler ile değerlendirilebileceği iddiasını kuvvetlendirmektedir. 163 Tablo 4.2. Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Beceri Ön Testi Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları TEST BSB Ön test GRUP N X s.s. Kontrol 20 46.10 19.92 Deney 1 24 57.0 14.17 Deney 2 23 52.56 17.47 F p 2.205 0.119 Tablo 4.2’de ki sonuçlara göre kontrol grubunun BSB ön test ortalaması 46.10, standart sapması 19.92; deney 1(yönlendirilmiş) grubunun BSB ön test ortalaması 57, standart sapması 14.17; deney 2 ( yönlendirilme yapılmayan) grubunun BSB ön test ortalaması ise 52.56, standart sapması 14.47’dir. BSB ön test sonuçlarına göre deney ve kontrol grupları arasında 0.12 seviyesinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamaktadır (F=2.21, p>0.12). 60 Ön Test Ortalamalari 55 50 45 40 35 Kontrol Deney 1 Deney 2 Şekil 4.1 Kontrol ve Deney Grubu Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Beceri Ön Testi Puanları Ortalamaları 164 Şekil 4.1’e göre kontrol ve deney 1, deney 2 gruplarının BSB ön test puanları karşılaştırmasında deney 1 grubunun lehine çok az bir fark görülmesine rağmen bu farklılık istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmemektedir. Tablo 4.3 Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Bilimsel İşlem Beceri Son Testi Puanları Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Testi ile İncelemesi Kolmogorov-Smirnov Z p GRUP Kontrol 0.528 0.943 Deney 1 0.634 0.816 Deney 2 0.602 0.862 Tablo 4.3’de kontrol grubu ve deney gruplarının Bilimsel İşlem Beceri Son Test puanlarının Kolmogorov-Smirnov Z değerleri kontrol, deney I, deney II gruplarında sırasıyla 0.53, 0.63 ve 0.60 ve buna karşılık gelen anlamlılık seviyesi de 0.94, 0.82, 0.86 bulunmuştur. Anlamlılık seviyelerinin, araştırmada istatistiksel anlamlılık olarak kabul edilen 0.05’ten büyük çıkması, istatistiksel açıdan çalışma grubundaki öğrencilerin Bilimsel İşlem Beceri puanlarının normal dağılımlı olduğunu göstermektedir. Bu ise araştırmada elde edilen verilerin parametrik testler ile değerlendirilebileceği göstermektedir. Tablo 4 .4 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Son Test Puanları ile İlgili Anova Sonuçları TEST GRUP N X ss Kontrol 20 45.50 18.60 SON Deney 1 24 60.58 13.86 TEST Deney 2 23 61.00 14.94 f 7.38 p 0.00 165 Uygulama sonunda kontrol ve deney gruplarına son test olarak tekrar uygulanan Bilimsel Süreç Başarı Testi sonuçları Tablo 4.4’de verilmektedir. Elde edilen değerlere bakıldığında kontrol grubu son test puanları ortalamasının 45.50, standart sapması 18.60; deney1 grubunun son test puanları ortalaması 60.68, standart sapması 13.86; ve deney 2 grubunun son test puanları ortalaması 61.00, standart sapması 14.94 olduğu görülmektedir. Tablo 4.5 Kontrol ve Deney Gruplarının Bilimsel Süreç Beceri Son Test Puanları ile İlgili Tek Yönlü Varyans Analizi (Anova) Sonuçları Ortalamaların Ortalamalar Toplamı (x) Sd Karesi (x2) Gruplar Arası 3280.81 2 1640,40 Grup İçi 14230,83 64 222,36 Toplam 17511.64 66 p F 7,38 0.00 Tablo 4.5’e göre kontrol ve deney gruplarının BSBST puanları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık olduğu görülmektedir (F=7.38, p< 0.01). Ancak bu farklılığın hangi grupların lehine olduğunu anlayabilmek için tablo 4.21.de Tukey testi sonuçları incelenmiştir. Tablo 4.6 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Gruplar Arası Bilimsel Süreç Beceri Son Test Puanlarına İlişkin Tukey Testi Sonuçları İlişkili Gruplar 1 2 3 2 1 3 3 1 2 Ortalamalar Farkı -15,083 -15,500 15.083 -0.417 Standart Hata 4,51 4.56 4,51 4,35 p 0.00 0.00 0.00 0.995 15.500 0.417 4.56 4.35 0.00 0.995 166 Tablo 4.6’da kontol ve deney 1gruplarının BSB son test puan ortalamalarının arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunduğu görülmektedir(p<0.00). Benzer şekilde kontrol grubu ile deney 2 grubu puan ortalamaları arasında farkın anlamlı olduğu bulunmuştur(p<0.01). Fakat deney 1 ve deney 2 grupları puan ortalamaları arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olmadığı tespit edilmiştir. Araştırmaya dayalı öğrenme modeli kullanılarak yapılan çalışmada her iki deney grubunun bilimsel süreç becerilerinde anlamlı bir artış olduğu şekil 4.2’de daha net görülmektedir. 65 Son Test Ortalamalari 60 55 50 45 40 Kontrol Deney 1 Deney 2 Şekil. 4.2 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Beceri Son Test Puanlarının Ortalamaları Grupların BSB son test sonuçlarına bakıldığında araştırmaya dayalı öğrenme modelinin uygulandığı deney gruplarında öğrencilerin bilimsel işlem becerilerinde kontrol grubuna göre belirgin bir artış olduğu görülmekle birlikte yönlendirmenin yapıldığı deney 1 grubu ile yönlendirmenin yapılmadığı deney 2 grubu arasında bilimsel süreç becerileri bakımından belirgin bir fark tespit edilmemiştir. 167 Tablo 4.7 Kontrol Grubu Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Becerileri Ön Testi ) ve Bilimsel Süreç Becerileri Son test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X s.s. BSB ÖN TEST 20 46.10 19.92 BSB SON TEST 20 45.50 18.60 r t p 16.05 0.232 0.819 Tablo 4.7’ye göre kontrol grubu BSB ön test puan ortalaması 46.10 ve standart sapması 19.92, son test puan ortalaması 45.50 ve grubun standart sapması 18.60 olarak tespit edilmiştir. Ön test ve son test puanları arasında gerçekleştirilen Pearson Çarpım Momentler Çarpım korelasyon katsayısı 16.05 ve puanlar arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamsız olduğu görülmektedir(t= 0.232,p>0.01). 50,0 45,0 40,0 35,0 Ön Test Son Test Şekil 4.3 Kontrol Grubu Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Başarı Ön Test-Son Test Puan Ortalamaları 168 Şekil 4. 3’de görüldüğü gibi kontrol grubunda geleneksel yöntemle yapılan derslerin öğrencilerin bilimsel süreç becerileri kazanmalarında etkisiz olduğu görülmektedir. Tablo 4.8 Deney 1 Grubu Öğrencilerinin BSB Ön Test – BSB Son Test Testi Başarı Puanlarının Ortalamaları TEST N X s.s. ÖN BİBT 24 57.00 14.17 SON BİBT 24 60.58 13.86 r t p 0.618 1.433 0.165 Tablo 4.8’de deney 1 grubu BSB son test puan ortalaması 57.00 ve standart sapması 14.17 , son test puan ortalaması 60.58 ve standart sapması 13.86 olarak tespit edilmiştir. Ön test ve son test puanları arasında gerçekleştirilen Pearson Çarpım Momentler Çarpım korelasyon katsayısı 06.18 ve puanlar arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamsız olduğu görülmektedir(t = 1.433,p>0.01). 65 60 55 50 45 Ön Test Son Test Şekil 4.4 Deney 1 Grubu Öğrencilerinin Bilimsel Süreç Becerileri Ön Test-Son Puanlarının Ortalamaları 169 Yönlendirmeli araştırmaya dayalı öğrenme modelinin uygulandığı deney 1 grubunun bilimsel işlem beceri ön test ve son test puanları karşılaştırıldığında son test puanlarında artış olmasına rağmen istatistiksel olarak çok manidar değildir. Tablo 4.9 Deney 2 Grubu Öğrencilerinin BSB Ön Test ve BSB Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X s.s. Ön-TEST 23 52.56 17.47 SON-TEST 23 61.00 14.94 r t p 0.782 3.689 0.01 Tablo 4.9’da görüldüğü gibi deney 2 grubu BSB son test puan ortalaması 52.56 ve standart sapması 17.47, son test puan ortalaması 61.00 ve standart sapması 14.94 olarak tespit edilmiştir. Deney 2 grubunun Ön test ve son test puanları arasında gerçekleştirilen Pearson Çarpım Momentler Çarpım korelasyon katsayısı r=0.782 olarak tespit edilmiştir. Puanlar arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olduğu görülmektedir(t= 3.689,p<0.01). Bu sonuçlara göre Deney 2 grubunda uygulanan yönlendirilmemiş araştırmaya dayalı öğrenme modelinin bilimsel süreç becerileri kazandırmada daha etkin olduğu görülmektedir. 65 Deney 2 Grubu Ortalamalari 60 55 50 45 40 Ön Test Son Test Şekil 4.5 Deney 2 Grubu Bilimsel Süreç Başarı Ön Test-Son Test Puan Ortalamaları 170 Deney 2 grubunda öğrencilerin ön test ve son test bilimsel süreç becerilerini karşılaştırmasında araştırmaya dayalı öğrenme modelinin yönlendirme yapılmadan gerçekleştirilen uygulamalarının etkili olduğu şekil 4.5 de daha net olarak görülmektedir. 4.2. Başarı Testi Sonuçlarına İlişkin Bulgular Çalışmanın gerçekleştirildiği kontrol, deney 1 ve deney 2 gruplarında başarı ön test ve son test sonuçlarının analizleri verilmiştir. Tablo 4.10 Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Başarı Ön Testi Verilerinin Dağılımlarının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi Kolmogorov-Smirnov Z P GRUP KONTROL 0.462 0.983 DENEY 1 0.690 0.728 DENEY 2 0.735 0.653 Tablo 4.10’da görüldüğü gibi kontrol grubu ve deney grubu I (yönlendirilmiş) ve deney grubu II ’nin (yönlendirilmemiş) ön test verilerinin Kolmogorov-Smirnov Z değerleri sırasıyla 0.46, 0.69 ve 0.74 tespit edilmiştir. Elde edilen bu değerlerin hiç biri istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Anlamlılık seviyesinin, araştırmada istatistiksel anlamlılık olarak kabul edilen 0.05’ten büyük çıkması, istatistiksel açıdan çalışma grubundaki öğrencilerin ön test verilerinin normal dağılımlı olduğunu göstermektedir. Bu ise araştırmada elde edilen verilerin parametrik testler ile değerlendirilebileceğini göstermektedir. 171 Tablo 4.11. Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Başarı Son Testi Verilerinin Dağılımlarının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi Kolmogorov-Smirnov Z p GRUP KONTROL 0.691 0.726 DENEY1 0.961 0.315 DENEY2 0.724 0.671 Tablo 4.11’de kontrol grubu ve deney gruplarının son test verilerinin KolmogorovSmirnov Z değerleri sırasıyla 0.69, 0.96 ve 0.2 ve buna karşılık gelen anlamlılık seviyesi de 0.72, 0.32, 0.67 bulunmuştur. Anlamlılık seviyesinin, araştırmada istatistiksel anlamlılık olarak kabul edilen 0.05’ten büyük çıkması, istatistiksel açıdan çalışma grubundaki öğrencilerin son test verilerinin normal dağılımlı olduğunu göstermektedir. 172 Tablo 4.12 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Başarı Ön Testi Sonuçları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları TEST BÖT TEST BÖT TEST BÖT GRUP N X s.s. KONTROL 20 43.50 16.49 DENEY 1 24 50.87 16.99 DENEY 2 23 42.65 17.76 GRUP N X s.s. KONTROL 20 43.50 16.49 DENEY 1 24 50.87 16.99 DENEY 2 23 42.65 17.76 GRUP N X s.s. KONTROL 20 43.50 16.49 DENEY 1 24 50.87 16.99 DENEY 2 23 42.65 17.76 F p 1.625 0.205 F p 1.625 0.205 F p 1.625 0.205 Tablo 4.12’deki sonuçlara göre kontrol grubunun başarı ön test ortalaması 43.50, standart sapması 16.49; deney 1 grubunun Başarı ön test ortalaması 50.87, standart sapması 16.99; deney 2 grubunun tutum ortalaması ise 42.65, standart sapması 17.76’dır. BÖT sonuçlarına göre deney ve kontrol grupları arasında 0.205 seviyesinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamaktadır (F=1.63, p>0.205). 173 55 Ön Test Ortalamalari 50 45 40 35 30 Kontrol Deney 1 Deney 2 Şekil 4.6 Kontrol ve Deney Grubu Öğrencilerinin Başarı Ön Test Puanlarının Ortalamaları Bilimsel işlem beceri ön testinde olduğu gibi başarı ön testinde deney 1 grubu lehine bir fark şekil 4. 6 da görülmesine rağmen istatistiksel olarak bu fark manidar değildir. Tablo 4.13 Kontrol ve Deney Grupları Başarı Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları TEST GRUP N X s.s. F p SON KONTROL 20 52.65 16.41 5.75 0.00 TEST DENEY 1 24 63.54 12.07 DENEY 2 23 49.96 15.07 Uygulama sonunda kontrol ve deney gruplarına son test olarak uygulanan başarı son test sonuçları tablo 4.13’de görülmektedir. Elde edilen değerlere bakıldığında kontrol grubunun son test başarı puanları ortalamasının 52.65, standart sapmasının 16.41; deney 1 grubunun son test başarı puanları ortalamasının 63.54, standart sapmasının 174 12.07; deney 2 grubunun ise son test başarı puanları ortalamasının 49.96, standart sapmasının 15.07 olduğu görülmektedir. Tablo 4.14 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Başarı Son Test Puanları İle İlgili Tek Yönlü Varyans Analizi (Anova) Sonuçları Ortalamalar Toplamı (x) Sd Ortalamaların Karesi (x2) Gruplar Arası 2420.207 2 1210.103 Grup İçi 13461.46 64 210,235 Toplam 15881.67 66 F p 5.75 0.00 Tablo 4.14’e göre kontrol ve deney gruplarının başarı son test puanları arasında uygulanan yöntem bakımından anlamlı bir farklılık olduğu görülmektedir. p=0.00 seviyesinde istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunmuştur (F=5.75 p< 0.00). Tablo 4.14’de gruplar arasında başarı son test farklılığının olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ancak bu farklılığın hangi grupların lehine olduğunu anlayabilmek için tablo 4.15’de Tukey testi sonuçları incelenmiştir. Tablo 4.15 Kontrol ve Deney Grupları Arası Başarı Son Test Puanlarına İlişkin Tukey Testi Sonuçları İlişkili Gruplar 1 2 3 Ortalamalar Farkı Standart Hata P 2 -10.89 4.39 0.04 3 2.69 4.43 0.817 1 10.89 4.39 0.04 3 13.58 4.23 0.00 1 -2.69 4.43 0.82 2 -13.58 4.23 0.00 175 Tablo 4.15 incelendiğinde kontrol grubu ile deney 2 grubu arasında son test başarıları açısından deney 1 grubunun lehine 0.05 düzeyinde anlamlı bir fark olduğu görülmektedir. Ancak kontrol ve deney 2 grupları arasında başarı yönünden anlamlı bir farklılık bulunmamıştır (p< 0.82). Son Test Ortalamalari 70 60 50 40 Kontrol Deney 1 Deney 2 Şekil 4.7 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencileri Son Test Başarı Puanları Ortalamaları Her üç grubun başarı son testleri karşılaştırıldığında deney 1 (yönlendirilmiş) grubunun lehine bir sonuç elde edildiği şekil 4.7’ de görülmektedir. Tablo 4.16 Kontrol Grubu Öğrencilerinin Ön Test-Son Test Başarı Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X s.s. ÖN TEST 20 43.50 16.49 SON TEST 20 52.65 16.41 r t p 0.64 2.94 0.00 Tablo 4.16’da kontrol grubu öğrencilerinin ön test doğru cevap ortalamasının 43.50, standart sapmasının 16.49 olduğu, solunum ve fotosentez konularının geleneksel yöntemle işlendikten sonra yapılan son testin doğru cevap ortalamasının 52.65, standart sapmasının 16.41 olduğu görülmektedir. Kontrol grubunun ön test ve son 176 testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelasyon Katsayısı r = 0.64 olarak bulunmuştur. Elde edilen t değeri 2.94 istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. (p<0.00) 55 50 45 40 35 Ön Test Son Test Şekil 4.8 Kontrol Grubu Öğrencilerinin Ön Test –Son Test Başarı Puanları Ortalamaları Kontrol grubunun ön test ve son test başarı puanları karşılaştırıldığında geleneksel yöntem uygulanmasına rağmen başarıda bir artış olduğu görülmektedir. Tablo 4.17 Deney I Grubu Ön Test-Son Test Başarı Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X s.s. ÖN TEST 24 50.87 16.98 SON TEST 24 63.54 12.07 r t p 0.63 4.649 0.00 177 Tablo 4.17’de deney 1 grubu öğrencilerinin ön test doğru cevap ortalamasının 50.87 standart sapmasının 16.98 olduğu, uygulamadan sonra yapılan son test doğru cevap ortalamasının 63.54, standart sapmasının 12.07 olduğu görülmektedir. Deney 1 grubunun ön test ve son testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelasyon Katsayısı 0.625 olarak bulunmuştur. Deney 1 grubu başarı ön test ve son test puan ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşmuştur (t= 4.65), p< 0.00). Deney 1 grubunun ön test ve son test puanları karşılaştırıldığında uygulamadan sonra başarıda bir artış olduğu görülmektedir. Deney 1 Grubu Ortalamalari 65 60 55 50 45 Ön Tsest Son Test Şekil 4.9 Deney 1 Grubu Öğrencilerinin Ön Test-Son Test Başarı Puanlarının Ortalamaları Şekil 4.9’da ünite ile ilgili başarı testinin ön test son test sonuçlarının karşılaştırılması sonucu araştırmaya dayalı öğrenme modelinin yönlendirmeli uygulamalarının sonucunda başarıda belirgin bir ölçüde artış olduğu gözlenmektedir. 178 Tablo 4.18 Deney 2 Grubu Başarı Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X s.s. ÖN TEST 23 42.65 17.75 SON TEST 23 49.95 15.07 r t p 0.89 4.29 0.00 Tablo 4.18’de deney 2 grubu öğrencilerinin ön test başarı puan ortalamasının 42.65, standart sapmasının 17.75 olduğu, uygulamadan sonra yapılan son test başarı puan ortalamasının 49.95 standart sapmasının 15.07 olduğu görülmektedir. Deney 2 grubunun ön test ve son testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelasyon Katsayısı r = 0.89 olarak bulunmuştur. Deney 2 ön test ve son test puan ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşmuştur (t = 4.29, p<0.00) Tablo 4.18’de deney 2 grubunun ön test ve son test puanları karşılaştırıldığında uygulamadan sonra başarıda bir artış olduğu görülmektedir. 55 Deney 2 Ortalamalari 50 45 40 35 Ön Test Son Test Şekil 4.10 Deney 2 Grubu Ön Test-Son Test Başarı Puanlarının Ortalamaları 179 Deney 2 grubunun başarı ön test ve son testi sonuçları karşılaştırıldığında son test lehine başarıda artış tespit edilmiştir. Kontrol ve deney gruplarının başarı ön test ortalamalarının birbirine çok yakın olduğu (X1= 43.50, X2= 50.87,X3= 42.65) görülmektedir. Her üç grubun da son testlerinde başarı artışı olmuştur (X1= 52.65, X2= 63.54, X3= 49.46). Kontrol ve deney gruplarının ön test ve son test başarı puan artışlarına bakıldığında en fazla artışın deney 1 grubunda olduğu görülmektedir. Bu da fotosentez ve solunum kavramlarının ve konu içeriğinin öğrenilmesinde yönlendirilmiş araştırmaya dayalı öğrenme uygulamalarının etkin bir yöntem olduğu göstermektedir. 4.3. BİLGİ- KAVRAM TESTİNE AİT BULGULAR Bilgi kavram testi fotosentez ve solunum olmak üzere iki kısımdan ve açık uçlu sorulardan oluşmaktadır. Açık uçlu soruların değerlendirilmesinde, değerlendirme tekniği Abraham ve arkadaşları (1992) tarafından yapılan; Bayram ve arkadaşları(1997) tarafından geliştirilen “Temel Fen Kavramlarının Anlaşılma Düzeylerinin Saptanması” değerlendirilmiştir. adlı Öğrencilerden araştırma alınan tekniğinden cevaplar yararlanılarak aşağıdaki şekilde puanlandırıldıktan sonra SPSS istatistik programında veriler değerlendirilmiştir. 0 puan: Soru cevaplandırılmamış. 1 puan: Bilimsel olarak kabul edilemeyecek yanıt veya açıklama. 2 puan : Yanıt doğru ancak açıklama yetersiz . 3 puan : Cevap ve açıklama doğru. Burada puanın yüksek olması kavramların öğrenildiğini, düşük puanın ise kavram yanılgılarının varlığını göstermektedir. 180 4.3.1. Fotosentez Konusundaki Kavram Yanılgılarıyla İlgili Bulgular Kontrol, deney 1 ve deney 2 gruplarının kendi içinde ve gruplar arasında fotosentez konusundaki kavram yanılgılarının uygulama öncesi ve uygulama sonrası ölçüm sonuçları verilmiştir. Tablo 4.19 Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test Verilerinin Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi GRUP KONTROL DENEY1 DENEY2 Kolmogorov-Smirnov Z 0.58 0.93 0.93 p 0.89 0.36 0.33 Tablo 4.19’de kontrol ve deney gruplarının ön test verilerinin Kolmogorov-Smirnov Z değerleri sırasıyla 0.58, 0.93, 0.93 ve bu değerlerin istatistiksel anlamlılık seviyeleri sırasıyla 0.89, 0.36 ve 0.33 olarak tespit edilmiştir. Belirtilen anlamlılık değerlerinin 0.05 düzeyinden büyük çıkması, çalışma grubundaki öğrencilerin ön test verilerinin normal dağılımlı olduğunu göstermektedir. Tablo 4.20 Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Fotosentez Kavram Yanılgıları Son Test Verilerinin Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi GRUP KONTROL DENEY1 DENEY2 Kolmogorov-Smirnov Z 0.61 0.72 0.63 p 0.85 0.69 0.93 Tablo 4.20’de kontrol ve deney gruplarının son test verilerinin Kolmogorov-Smirnov Z değerleri sırasıyla 0.61, 0.72, 0.63 ve bu değerlerin istatistiksel anlamlılık seviyeleri sırasıyla 0.85, 0.69 ve 0.93 olarak tespit edilmiştir. Belirtilen anlamlılık değerlerinin 0.05 düzeyinden büyük çıkması, çalışma grubundaki öğrencilerin ön test 181 verilerinin normal dağılımlı olduğunu göstermektedir. Bu durum bu araştırmada verilerin parametrik testler ile değerlendirilebileceği iddiasını kuvvetlendirmektedir. Tablo 4.21 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları TEST GRUP N X ss KONTROL 24 35,29 17,49 ÖN DENEY 1 21 36,90 15,15 TEST DENEY 2 25 33,40 19,97 f p 0,22 0,80 Tablo 4.21’deki sonuçlara göre kontrol grubunun ön test ortalaması 35.29, standart sapması 17.49; deney 1 grubunun ön test ortalaması 36.90, standart sapması 15.15; deney 2 grubunun ön test ortalaması 33.40, standart sapması 19.17 olarak tespit edilmiştir. Ön test sonuçlarına göre deney ve kontrol grupları ortalama puanları arasında 0.05 seviyesinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamaktadır (f= 0.22, p>0.05). 40 Ön Test Ortalamalari 38 36 34 32 30 Kontrol Deney 1 Deney 2 Grup Şekil 4.11 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test Puanlarının Ortalamaları 182 Kavram yanılgılarındaki testlerin puanlamasında tam olarak doğru yanıtlayanlara en yüksek not (3 puan) verildiğinden fotosentez konularında en fazla kavram yanılgısı şekil 4.11’de deney 2 grubu olarak görülmesine rağmen gruplar arası anlamlı bir fark tespit edilmemiştir. Tablo 4.22 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerin Fotosentez Kavram Yanılgıları Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları TEST GRUP N X ss KONTROL 23 44,04 18,07 SON DENEY 1 21 55,76 19,21 TEST DENEY 2 25 46,00 19,80 f p 3,36 0,02 Tablo 4.22’deki Fotosentez Kavram Yanılgıları Testinin uygulama sonuçları görülmektedir. Elde edilen değerlere bakıldığında kontrol grubunun son test ortalaması 44.04, standart sapması 18.07; deney 1 grubunun son test ortalaması 55.76, standart sapması 19.21; deney 2 grubunun son test ortalaması 46.00, standart sapması 19.80 olduğu görülmektedir (f=3.36, p<0.05). Tablo 4.22de gruplar arası son test başarı puanlarının arasında farkın istatistiksel olarak anlamlı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bu farklılığın hangi grupların lehine olduğunu anlayabilmek için Tukey testi gerçekleştirilmiş ve sonuçları tablo 4.26’da sunulmaktadır. 183 Tablo 4.23 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Gruplar Arası Fotosentez Kavram Yanılgıları Son Test Puanlarına İlişkin Tukey Testi Sonuçları İlişkili Gruplar Ortalamalar Farkı Standart Hata p Kontrol -11,72 5.75 0.01 Deney 1 -1.96 5.51 0.93 Deney 1 11.72 5.75 0.02 Kontrol 9.76 5.64 0.03 Deney 2 1.96 5.51 0.93 Kontrol -9.76 5.64 0.03 Deney 2 Deney 2 Deney 1 Tablo 4.23 incelendiğinde kontrol grubu ve deney 1 grubu arasında son test puanları arasında deney 1 lehine 0.01 düzeyinde anlamlı bir fark olduğu görülmektedir. Benzer Şekilde deney 1 ve deney 2 gruplarının arasında deney grubu 1 lehine 0.05 düzeyinde anlamlı bir fark olduğu görülmektedir. Son Test Ortalamalari 60 50 40 30 Kontrol Deney 1 Deney 2 Grup Şekil 12 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Son Test Başarı Puanlarının Ortalamaları 184 Şekil 12 incelendiğinde kontrol grubu ve deney 2 grubu son test fotosentez kavram yanılgıları puanlarının ortalamaları arasında anlamlı farkın olmadığı, ancak kontrol grubu ve deney 1 grubu ve deney 1 ve deney 2 grupları arasında anlamlı farklılıkların olduğu görülmektedir. Bu durumda deney 1 grubunda uygulanan yöntemin, fen bilgisi dersinde kavramların daha iyi anlaşılmasına ve ilgili kavramla daha az yanılgılara yol açtığı söylenebilir. Tablo 4.24 Kontrol Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X ss r t sd p ÖN TEST 24 35.29 17,49 -,085 -1,678 23 ,107 SONTEST 24 44.17 17,68 Tablo 4.24’de kontrol grubu öğrencilerinin ön test puan ortalamasının 35.29, standart sapmasının 17.49 olduğu, fen bilgisi dersinde fotosentez konusunun geleneksel yöntemle işlendikten sonra yapılan kavram yanılgıları son testin puan ortalamaları 44.17, standart sapmasının 17.68 olduğu görülmektedir. Kontrol grubunun ön test ve son testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelâsyon Katsayısı -0.08 olarak bulunmuştur. 23’lük serbestlik derecesiyle ön test ve son test puanları arasında son test lehine bir durum olmasına rağmen aradaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görülmektedir. 185 45 40 35 30 25 20 Ön Test Son Test Şekil 4.13 Kontrol Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test Son Test Puanlarının Ortalamaları Şekil 4.13’de geleneksel yöntemin uygulandığı kontrol grubunun öğrencilerinde kavram yanılgılarının bir miktar giderildiği görülmesine rağmen istatistiksel olarak belirgin bir fark olarak kabul edilmemektedir. Tablo 4.25 Deney I Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X ss r t sd p ÖN TEST 21 36.90 15.15 0.18 -3.88 20 0.01 SONTEST 21 55.76 19.21 Tablo 4.25’de deney I grubu öğrencilerinin ön test puan ortalamasının 36.90, standart sapmasının 15.15 olduğu, uygulamadan sonra yapılan kavram yanılgıları son testin 186 puan ortalamaları 55.76, standart sapmasının 19.21 olduğu görülmektedir. Deney I grubunun ön test ve son testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelâsyon Katsayısı 0.18 olarak bulunmuştur. 20’lik serbestlik derecesiyle 0.01 düzeyinde ön test ve son test puanları arasında son test lehine istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşmuştur (t= -3.88). 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 Ön Test Son Test Şekil 4.14 Deney I Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Ortalamaları Şekil 4.14’de deney I grubunun ön test son test puanları karşılaştırıldığında uygulamadan sonra doğru cevaplanan kavramlarda anlamlı bir artış olduğu görülmektedir. Tablo 4.26 Deney II Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X ss r t sd p ÖN TEST 25 33.40 19.97 0.64 -3.75 24 0.00 SONTEST 25 46.00 19.80 187 Tablo 4.26’da deney II grubu öğrencilerinin ön test puan ortalamasının 33.40, standart sapmasının 19.97 olduğu, uygulamadan sonra yapılan kavram yanılgıları son testin puan ortalamaları 46.00, standart sapmasının 19.80 olduğu görülmektedir. Deney II grubunun ön test ve son testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelâsyon Katsayısı 0.64 olarak bulunmuştur. 24’lük serbestlik derecesiyle 0.01 düzeyinde ön test ve son test puanları arasında son test lehine istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşmuştur (t= -3.75). 50 45 40 35 30 25 20 15 10 Ön Test Son Test Şekil 4.15 Deney II Grubu Öğrencilerinin Fotosentez Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Ortalamaları Şekil 4.15’de deney II grubunun ön test son test puanları karşılaştırıldığında uygulamadan sonra, yanlış bilinen kavramların doğru öğrenilmesinde belirgin bir artış olduğu görülmektedir. 188 4.3.2. Solunum Konusundaki Kavram Yanılgılarıyla İlgili Bulgular Çalışmanın başlangıcında ve sonunda kontrol, deney 1 ve deney 2 gruplarında solunum konusundaki kavram yanılgıları hakkında elde edilen sonuçlara ilişkin bulgulara yer verilmektedir. Tablo 4.27 Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test Verilerinin Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi GRUP KONTROL DENEY1 DENEY2 Kolmogorov-Smirnov Z 0.69 0.85 0.73 p 0.72 0.48 0.65 Tablo 4.27’de kontrol ve deney gruplarının ön test verilerinin Kolmogorov-Smirnov Z değerleri sırasıyla 0.69, 0.85, 0.73 ve bu değerlerin istatistiksel anlamlılık seviyeleri sırasıyla 0.72, 0.48 ve 0.65 olarak tespit edilmiştir. Belirtilen anlamlılık değerlerinin 0.05 düzeyinden büyük çıkması, çalışma grubundaki öğrencilerin ön test verilerinin normal dağılımlı olduğunu göstermektedir. Bu durum bu araştırmada verilerin parametrik testler ile değerlendirilebileceğini göstermektedir. Tablo 4.28 Çalışma Grubundaki Öğrencilerin Solunum Kavram Yanılgıları Son Test Verilerinin Dağılımının Kolmogorov-Smirnov Z Testi İncelemesi GRUP KONTROL DENEY1 DENEY2 Kolmogorov-Smirnov Z 0.63 0.56 0.90 p 0.57 0.43 0.39 Tablo 4.28’de kontrol ve deney gruplarının son test verilerinin Kolmogorov-Smirnov Z değerleri sırasıyla 0.63, 0.56, 0.90 ve bu değerlerin istatistiksel anlamlılık seviyeleri sırasıyla 0.57, 0.43 ve 0.39 olarak tespit edilmiştir. Belirtilen anlamlılık değerlerinin 0.05 düzeyinden büyük çıkması, çalışma grubundaki öğrencilerin ön test 189 verilerinin normal dağılımlı olduğunu göstermektedir. Bu durum bu araştırmada verilerin parametrik testler ile değerlendirilebileceği iddiasını kuvvetlendirmektedir. Tablo 4.29 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları TEST GRUP N X ss f P KONTROL 25 18.08 8,46 0.15 .86 ÖN DENEY 1 22 19.23 7,18 TEST DENEY 2 25 19.32 10,33 Tablo 4.29’daki sonuçlara göre kontrol grubunun ön test ortalaması 18.08, standart sapması 8.46; deney 1 grubunun ön test ortalaması 19.23, standart sapması 7.18; deney 2 grubunun ön test ortalaması 19.32, standart sapması 10.33 olarak tespit edilmiştir. Ön test sonuçlarına göre deney ve kontrol grupları ortalama puanları arasında 0.05 seviyesinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamaktadır (f= 0.15, p>0.05). 25,0 Ön Test Ortalamalari 20,0 15,0 10,0 5,0 Kontrol Deney1 Deney2 Şekil 4.16 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test Puanlarının Ortalamaları 190 Solunum konusundaki kavram yanılgıları ön testinde kontrol ve deney grupları arasında belirgin bir fark tespit edilmemiştir. Tablo 4.30 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerin Solunum Kavram Yanılgıları Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili Anova Sonuçları TEST GRUP N X ss KONTROL 25 19,68 5,29 SON DENEY 1 20 25,05 7,92 TEST DENEY 2 25 27,44 7,16 f 8,497 p ,001 Tablo 4.30’daki Solunum Kavram Yanılgıları Testinin uygulama sonuçları görülmektedir. Elde edilen değerlere bakıldığında kontrol grubunun son test ortalaması 19.68, standart sapması 5.29; deney 1 grubunun son test ortalaması 25.05, standart sapması 7.92; deney 2 grubunun son test ortalaması 27.44, standart sapması 7.16 olduğu görülmektedir (f=8.49, p<0.001). Tablo 4’de gruplar arası son test başarı puanlarının arasında farkın istatistiksel olarak anlamlı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bu farklılığın hangi grupların lehine olduğunu anlayabilmek için Tukey testi gerçekleştirilmiş ve sonuçları Tablo 4.31’da sunulmaktadır. 191 Tablo 4.31 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Gruplar Arası Solunum Kavram Yanılgıları Son Test Puanlarına İlişkin Tukey Testi Sonuçları İlişkili Gruplar Ortalamalar Standart Hata p Farkı Kontrol -5,37 2,04 0.02 Deney 1 -7,76 1,92 0.00 Deney 1 5,37 2,04 0.02 Kontrol -2.39 2.04 0.47 Deney 2 7.76 1.92 0.00 Kontrol 2.39 2.04 0.47 Deney 2 Deney 2 Deney 1 Tablo 4.31 incelendiğinde kontrol grubu ve deney 1 grubu arasında son test puanları arasında deney 1 lehine 0.02 düzeyinde anlamlı bir fark olduğu görülmektedir. Benzer şekilde deney 2 ve kontrol gruplarının arasında deney grubu 2 lehine 0.00 düzeyinde anlamlı bir fark olduğu görülmektedir. 28 26 Son Test Ortalamalari 24 22 20 18 16 14 12 10 Kontrol Deney 1 Deney 2 Şekil 4.17 Kontrol ve Deney Grupları Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Son Test Başarı Puanlarının Ortalamaları 192 Şekil 4.17 incelendiğinde kontrol grubu ve deney I ve deney II grubu son test solunum kavram yanılgıları puanlarının ortalamaları arasında deney grubu I ve II lehine anlamlı farklılıklar görülmektedir. Bu durumda deney I ve deney II gruplarına uygulanan araştırmaya dayalı öğrenme modeli yönteminin solunum kavramı ile ilgili kavram yanılgılarında olumlu yönde etkilediği söylenebilir. Tablo 4.32 Kontrol Grubu Öğrencilerinin Solunum Konusundaki Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X ss ÖN TEST 25 18.08 8.46 SONTEST 25 19.68 5.29 r t sd p -0.76 24 0.46 -.13 Tablo 4.32’de kontrol grubu öğrencilerinin ön test puan ortalamasının 18.08, standart sapmasının 8.46 olduğu, fen bilgisi dersinde solunum konusunun geleneksel yöntemle işlendikten sonra yapılan kavram yanılgıları son testin puan ortalamaları 19.68, standart sapmasının 5.29 olduğu görülmektedir. Kontrol grubunun ön test ve son testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelâsyon Katsayısı -0.13 olarak bulunmuştur. 24’lük serbestlik derecesiyle ön test ve son test puanları arasında son test lehine bir durum olmasına rağmen aradaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görülmektedir. 193 Kontrol Grubu Ortalamalari 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 Ön Test Son Test Şekil 4.18 Kontrol Grubu Öğrencilerinin Solunum Konusundaki Kavram Yanılgıları Ön Test – Son Test Puanlarının Ortalamaları Şekil 4.18 incelendiğinde geleneksel yöntemin kontrol grubunda konusundaki kavram yanılgılarını azaltmada belirgin bir etkisi olduğu tespit edilememiştir. Tablo 4.33 Deney I Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X ss r t sd p ÖN TEST 20 19.23 7.43 0.21 -2.98 19 0.00 SONTEST 20 25.05 7.92 Tablo 4.33 de deney I grubu öğrencilerinin ön test puan ortalamasının 18.95, standart sapmasının 7.43 olduğu, uygulamadan sonra yapılan solunum kavram yanılgıları son testin puan ortalamaları 25.05, standart sapmasının 7.92 olduğu görülmektedir. Deney I grubunun ön test ve son testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelâsyon Katsayısı 0.21 olarak bulunmuştur. 19’luk serbestlik derecesiyle 0.01 194 düzeyinde ön test ve son test puanları arasında son test lehine istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşmuştur (t= -2.98). Deney 1 Grubu Ortalamalari 30 25 20 15 10 Ön Test Son Test Şekil 4.19 Deney I Grubu Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Ortalamaları Solunumla ilgili kavramlarda deney 1 grubunda yanlış bilinen bir çok kavramın araştırmaya dayalı öğrenme modeli ile öğrenildiği Şekil 4.17 de görülmektedir. Şekil 4.19’da deney I grubunun ön test son test puanları karşılaştırıldığında uygulamadan sonra bilenen yanlı kavramların azaldığı çoğu kavramın doğru cevaplandığı görülmektedir. Tablo 4.34 Deney II Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Arasındaki Farkla İlgili İlişkili Grup “t” Testi Sonuçları TEST N X ss r t sd p ÖN TEST 25 19.32 10.33 0.63 -5.02 24 0.00 SONTEST 25 27.44 7.46 195 Tablo 4.34’de deney II grubu öğrencilerinin ön test puan ortalamasının 19.32, standart sapmasının 10.33 olduğu, uygulamadan sonra yapılan solunum kavram yanılgıları son testin puan ortalamaları 27.44, standart sapmasının 7.46 olduğu görülmektedir. Deney II grubunun ön test ve son testi arasında Pearson Çarpım Momentler Korelâsyon Katsayısı 0.63 olarak bulunmuştur. 24’lük serbestlik derecesiyle 0.01 düzeyinde ön test ve son test puanları arasında son test lehine istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşmuştur (t= -5.02). 30 25 20 15 10 5 Ön Test Son Test Şekil 4.20 Deney II Grubu Öğrencilerinin Solunum Kavram Yanılgıları Ön Test-Son Test Puanları Ortalamaları Şekil 4.20’de deney II grubunun ön test son test puanları karşılaştırıldığında solunumla ilgili kavramların uygulamadan sonra öğrenildiği görülmektedir. 196 Tablo 4.35 Çalışma Gruplarında Fotosentez Konusunda En Çok Görülen Kavram Yanılgıları ve Çalışmadan Sonra Düzeltilen Kavram Yanılgılarına Örnekler Fotosentez Konusunda Kavram Yanılgılarını Test Etmek İçin Kullanılan Açık Uçlu Testlerdeki Sorulardan Örnekler Ön Testlerde Öğrencilerin Cevapları Son Testlerde Düzeltilen Kavram Yanlışlıkları Kloroplast ile klorofil aynı yapı mıdır? Aralarında -Her ikiside aynı Klorofil fotosentez için gereken ışığı emer. Bazı canlılarda tek başına bir çok canlıda kloroplastın içinde bulunur. Fark varsa belirtin? yapı -Kloroplast fotosentez yapar, klorofil ışık emer. Yeşil bitkilerin tüm hücreleri fotosentez yapar mı? Evet Çünkü; Hayır, Çünkü; Sadece yeşil yapraktaki tüm hücreler Bitkinin yeşil olan kısımlarındaki yaprak, otsu gövdeki kloroplastlı hücreler Bitkilerde ağırlık artışının nedeni nedir? Sudur. Glikozdur, besindir. Fotosentezde suyun işlevi nedir? Mineralleri taşımak Besindeki hidrojenin kaynağı Enerji vermek Bitkiye enerji verir. Havaya verilen oksijen kaynağı Çimlenme sırasında besin nereden sağlanır? Topraktan Tohumdaki besinden Çimlenme sırasında tohum hangi gazı kullanır? Niçin? Karbondioksit, fotosentez yapması için Oksijen, solunum yapmak için Çimlenme sırasında hangi gaz üretilir? Üretilmez Karbondioksit oksijen Çimlenme sırasında ışık gerekli midir? Niçin? Gerekir, fotosentez yapması için Hayır, çimlenme sırasında fotosentez yapılmaz solunum yapılır. “Çimlenme için belirli bir sıcaklık gerekli midir?” sorusuna yanıt bulmaya çalışan bir öğrenci olsaydınız nasıl bir deney düzeneği kurgulardınız? Şekillerle çizerek açıklayabilirsiniz. Çoğu boş bırakılmış veya Kontrol grubu içeren deney düzenekleri çizilmiş Kontrol grubu içeren deney kavramı yok Fotosentez konusundaki kavram yanılgıları ön testleri incelediğimizde genel olarak ezberlenen kavramların örneğin fotosentezin kimyasal denklemi gibi öğrencilerin bildiği tespit edilmiştir. Ancak enerji dönüşümleri, suyun işlevi gibi denklemdeki maddelerin ne işe yaradıkları, dönüşüm nasıl olduğu, kloroplast ve klorofil gibi 197 kavramların bilinmediği tespit edilmiştir. Bu saptamalar uygulamanın planlamasında, araştırma sorularının seçilmesinde ve deney seçiminde dikkate alınmıştır. Ayrıca kavram yanılgıları ön testlerde orta 1 de gördükleri çimlenmede yanlış cevapların çok olması nedeni ile araştırmaya dayalı öğrenme modelinin ön çalışmasında çimlenme konusu seçilmiştir. Tablo 4.36 Çalışma Gruplarında Fotosentez Konusunda Genel Olarak Doğru Bilinen Kavramlara Örnekler Fotosentez Konusunda Kavram Yanılgılarını Test Etmek İçin Kullanılan Açık Uçlu Testlerdeki Sorulardan Örnekler Ön Testlerde Öğrencilerin Cevapları Hangi canlılar üreticidir? Kendi besinini üreten, fotosentez yapan canlılar Fotosentezin denklemini yazınız. CO2+ H20 ışık Besin + oksijen klorofil Fotosentez hızını etkileyen çevresel faktörlerden en az 4 tanesini yazınız. Işık, sıcaklık, su, karbondioksit Tablo 4.37 Çalışma Gruplarında Solunum Konusunda En Çok Görülen Kavram Yanılgıları ve Çalışmadan sonra Düzeltilen Kavram Yanılgılarına Örnekler Solunum Konusunda Kavram Yanılgılarını Test Etmek İçin Kullanılan Açık Uçlu Testlerdeki Sorulardan Örnekler Ön Testlerde Öğrencilerin Cevapları Son Testlerde Düzeltilen Kavram Yanlışlıkları Hücreden hücreye ATP transferi yapılır mı? Evet Hayır, Her hücre kendi ATP’sini üretir. ATP büyük molekül hücre zarından geçemez. Solunum bitkilerde hangi yapı veya yapılarda gerçekleşir? Sadece yaprakta gerçekleşir. Tüm canlı hücrelerde gerçekleşir. Bitkiler ne zaman solunum yapar? Sadece gece Sürekli solunum yapar. Besinlerdeki enerjinin temel kaynağı nedir? Karbondur. Güneş ışığıdır. Oksijensiz solunum denklemi yazınız. Yanlış ya da boş bırakılmış. Etil alkol fermantasyon denklemi yazılmış. Oksijensiz solunum hücrede nerede gerçekleşir? Mitokondride Sitoplazmada 198 Solunum konusundaki kavram yanılgılarında solunumun temel amacı ve tüm canlı hücrelerin enerji üretmek zorunda olduğunu bilgisi gibi bir çok kavramın yanlış öğrenildiği tespit edilmiştir. Ön testlerdeki bu tespitler çalışmanın verimliliği ve planlanması açısından son derece yararlı olmuştur. Tablo 4.38 Çalışma Gruplarında Solunum Konusunda Doğru Bilinen Kavramlara Örnekler Solunum Konusunda Kavram Yanılgılarını Test Etmek İçin Kullanılan Açık Uçlu Testlerdeki Sorulardan Örnekler Ön Testlerde Öğrencilerin Cevapları Solunum için tüm canlılar oksijene ihtiyaç duyar mı? Oksijensiz solunum yapan canlılarda vardır. Örnekler verilmiştir. Evet. Çünkü; Hayır. Çünkü; Solunum sonucu üretile enerji ne için kullanılır? 4.4. DENEY BULGULAR Yaşamaları için yaptıkları tüm faaliyetlerde RAPORLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ İLE İLGİLİ Deney gruplarının hazırlık, fotosentez ve solunum konularında gerçekleştirdiği deneyler sonucunda elde edilen raporların değerlendirme sonuçları ve gruplar arası değerlendirme sonuçları yer verilmiştir. 199 Tablo 4.39 Deney 1 Grubunun Deney Raporları Değerlendirme Ölçeği Sonuçlarının Karşılaştırılması Hazırlık Çalışmalarındaki (Çimlenme) Deney Raporları Değerlendirme Puanları ( 30 puan üzerinden) Grup Uygulama Sonrası Fotosentez Konusundaki Deney Raporları Değerlendirme Puanları Uygulama Sonrası Solunum Konusundaki Deney Raporları Değerlendirme Puanları ( 30 puan üzerinden) ( 30 puan üzerinden) 17 21 26 20 27 26 15 22 24 12 22 25 25 26 25 1 Grup 2 Grup 3 Grup 4 Grup 5 Tablo 4.39’daki sonuçlar değerlendirildiğinde öğrencilerin araştırmaya dayalı öğrenme modelinin uygulamaları sonucunda bilimsel süreç becerilerini içeren deney raporu yazmaları becerilerinde belirgin bir artış olduğu görülmektedir. Ancak uygulama öncesi örnek deney raporu verilmesine, deney değerlendirme ölçeğinin uygulama öncesi verilmesine ve hazırlık çalışmalarındaki deney raporlarının kontrol edilip eksikliklerinin belirtilerek geri verilmesine karşın genel olarak 3 maddede eksiklikleri tespit edilmiştir. Bunlar: 1- Kontrollü deney uygulaması yapmayı öğrenmişler ancak sabit ve değişken faktörleri belirtmemiş veya yanlış belirtmişlerdir. 2- Problem cümlesi oluşturmayı ve hipotez kurmayı genel olarak öğrenmişler ancak deney sonuçlarını hipotezle bağlamayı veya deney sonuçlarının nedenlerini belirtmeyi tam öğrenememişlerdir. 3- Deney sonuçlarını belirli gün veya saatte almada dikkatli olmayıp, sonuçları tablo, grafik veya fotografla belirtmede yetersiz kalmışlardır. 200 Daha önce hiçbir deney raporu yazmayıp sadece deney föylerinde boş bırakılan bölümlere tüm sınıfın aynı şeyleri yazdığı deney raporları düşünüldüğünde öğrencilerde kaydedilen bu başarı önemlidir. Tablo 4.40 Deney 2 Grubunun Deney Raporları Değerlendirme Ölçeği Sonuçlarının Karşılaştırılması Hazırlık Çalışmalarındaki (Çimlenme) Deney Raporları Değerlendirme Puanları ( 30 puan üzerinden) Grup Uygulama Sonrası Fotosentez Konusundaki Deney Raporları Değerlendirme Puanları Uygulama Sonrası Solunum Konusundaki Deney Raporları Değerlendirme Puanları ( 30 puan üzerinden) ( 30 puan üzerinden) 23 26 27 24 27 30p 12 15 12 18 21 26 20 27 29 1 Grup 2 Grup 3 Grup 4 Grup 5 Tablo 4.40’daki sonuçlara baktığımızda deney 2 grubunun deney raporları değerlendirme sonuçlarının analizinde bir önceki tablo 4.38’e ait açıklamaların bu tablo içinde geçerlidir. Ancak burada deney 1 grubundan farklı olarak grup 3 deki öğrencilerin deney aşamasında son derece başarılı olmalarına rağmen raporda düşük puan almalarıdır. Bunun nedeni ise görev dağılımına göre raporu yazan öğrencinin verimsizliği ve diğer grup elamanlarının arkadaşlarını denetlememesidir. Genel olarak deney 1 grubuna göre deney raporları puanlarında deney 2 grubu daha başarılı bulunmuştur. 201 4.5. DENEY GRUPLARINDA GERÇEKLEŞTİRİLEN ÖĞRENCİ GÖRÜŞME FORMU DOKÜMAN ANALİZİ Deney 1 ve deney 2 grubunda ADÖ uygulamalarında öğrencilerin bilimsel süreç becerilerinin hangi basamağını öğrenmelerinde daha etkin olduğunu, fotosentez ve solunum konularında hangi kavramlarının öğrenilmesinde yaptıkları deneylerin nasıl etkili olduğunu ve öğrencilerdeki bireysel kazanımları (grup çalışması, sorumluluk alma, iletişim, sunum yapma, paylaşım gibi) tespit edilmeye çalışılmıştır (Ek. 28). Görüşme formları yapılandırılmış betimsel analiz tekniği ile değerlendirilmiştir. Tablo 4.41 Araştırmaya Dayalı Öğrenme Modelinin Uygulamaları ile İlgili Deney Grubu 1 ve Deney Grubu 2’nin Öğrenci Görüşme Formu Sonuçlarının Frekansları. Maddeler 1-Bu çalışmadan neler öğrendiniz? 2- Bu çalışmayı grup olarak yapmanızın faydaları sizce nelerdir? 3- Bu çalışmayı bireysel yapmak ister miydiniz? Niçin? Kazanımlar Bilimsel Süreç Becerileri İle İlgili Kazanımlar ( hipotez kurma, veri toplama, verilerin değerlendirilmesi, deney yapma, deney düzeneğinin kurulması vs.) Fotosentez ve Solunum Konusundaki Kavramlar İle İlgili Kazanımlar Bireysel Kazanımlar ( sunum yapma, sorumluluk alma, grup çalışmasını öğrenme, eğlenme vs) Görev dağılımı Sorumluluk almayı Düzenli ve verimli çalışmayı Fikirleri paylaşmak ve farklı fikirlere saygı duymak Arkadaşlık ilişkilerinin gelişmesi Evet Herkes üzerine düşen görevi tam olarak yapmadı. Samimi arkadaşlarımla aynı grupta değildim. Hayır 4- Bu çalışmada en çok zorlandığınız bölüm nedir? Grup olarak daha kısa sürede deneyleri yaptık. Arkadaşlarla bilgi alışverişinde bulunduk. Herkes fikrini açıkça söyledi. Bilimsel Süreç Becerileri İle İlgili Kazanımlar ( hipotez kurma, veri toplama, verilerin değerlendirilmesi, deney yapma, deney düzeneğinin kurulması, deney raporu yazma vs.) Sunum yapma. Deney Grubu 1 0 Deney Grubu 2 6 15 14 20 6 5 5 6 7 12 9 8 7 3 2 1 10 19 15 14 14 8 3 202 5- Bu çalışmada başarılı olduğunuz bölümler nelerdir? 6- Çalışmayı yaparken hangi problemlerle karşılaştınız? Bunların nedenleri nelerdi? 7- Bu çalışmayı tekrar yapsaydınız nelere dikkat ederdiniz? 8- Bu çalışmanın daha öncede yaptığınız deneysel çalışmalardan farkları nelerdir? 9- Bu çalışma ünite konuları derste işlendikten sonra mı yoksa konular işlenmeden önce mi yapılmalı? Niçin açıklayınız. 10-Bu çalışmanın beğenmediğiniz yönlerini belirtiniz . Hiç zorlanmadım. 1 8 Bilimsel Süreç Becerileri İle İlgili Kazanımlar ( hipotez kurma, veri toplama, verilerin değerlendirilmesi, deney yapma, deney düzeneğinin kurulması, deney raporu yazma vs.) Grup çalışması yapma. 30 13 6 4 Hepsinde başarılıydık. 6 9 Sunum da heyecanlandım. 3 2 Laboratuar çalışmalarında veri toplamada zorlandım. Görev dağılımında zorlandım. 7 4 6 3 Karşılaşmadım. 9 5 Aynı şekilde yapardım. 8 1 Daha dikkatli gözlem, deney yapma ve veri toplama. Sunum için verileri alırken fotograf çekerdim. 10 15 8 2 Herkesin görevini daha dikkatli yapmasını isterdim. Grup çalışmasının olması, deneyi kendimizi yapması. Deney yaparken düşünmeyi öğrendik. 1 2 17 20 3 4 Gözlem yapmayı, hipotez kurmayı, veri toplamayı öğrendik. Günlük hayatta kullanabileceğimiz bilgiler edindik. Önce yapılmalı. Çünkü deney sırasında daha dikkatli gözlem yapmayı neden sonuç ilişkisini daha iyi kavrıyoruz. Konu derste işlenirken deneyler yapılmalı 2 6 3 7 2 8 2 0 Sonra yapılmalı. Çünkü deneyleri yapmamız daha kolay olur. 21 13 Laboratuar sınıflara çok uzak 2 3 Bazılarının sorumluluklarını yerine getirmemesi 8 4 Beğenmediğimiz yön yok. Düşünerek deney yapmasını öğrendik. Çok eğlendik. 13 19 Öğrenci görüşme formunun değerlendirilmesi aşamasında öğrencilerin cevaplarında birden fazla kazanımı belirtmesinden dolayı yüzdelik değerlendirme yapılamamış sadece frekans değerleri verilmiştir. 203 Tablo 4.41’de frekansların genel değerlendirilmesi yapıldığında; - Her iki grubun bilimsel süreç becerilerini bu çalışmalar sırasında öğrendiklerini ancak bu çalışmaları daha önce yapmadıkları için zorlandıklarını da belirmişlerdir. - Bilimsel süreç becerilerini öğrenmede deney 1 grubu daha çok zorlanırken deney 2 grubu da grup olarak çalışmada zorlandığını belirtmiştir. Deney 2 grubunda grup olarak çalışmada zorlandığını belirten öğrenciler dikkate alındığında genel olarak bilişsel düzeyi yüksek, fen dersinde en başarılı öğrenciler olduğu tespit edilmiştir. - Çalışmanın sonucunda grup olarak değerlendirilip puan alacakları için bu öğrencilerde başarı puanı açısından grup çalışması kaygısı oluşturmuştur. - Grup çalışmasından daha çok deney 1 grubu memnun kalmış ve bunun nedenlerini de paylaşım, zaman kaybını azaltması ve verimli çalışma olarak belirtmişlerdir. - Her iki grupta fotosentez ve solunum konularındaki kavramları öğrendiklerini belirmiştir. - Daha sonraki çalışmalarda gözlem yapmayı, veri toplamayı daha fazla dikkat ve titizlikle yapacaklarını belirtmişlerdir. - Geleneksel laboratuar çalışmalarından farklı olarak deneyi kendilerinin yapması öğrenciler için çalışmanın en beğenilen yanı olmuştur. -Deney çalışmalarının kavramların verildikten sonra yapılması görüşü çoğunluktadır. 204 BÖLÜM V SONUÇ, TARTIŞMA VE ÖNERİLER 205 V- SONUÇ, TARTIŞMA VE ÖNERİLER Bu çalışmada 2005 yılında gerçekleştirilen yeni fen öğretim programında yer alan araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımı ele alınmıştır. Her ne kadar programda yer alsa da ADÖ henüz sınıflarda yeterince uygulanmadığı için ve ülkemiz koşullarında uygulamaların gerçekleştirilmesinde yaşanabilecek sorunları ortaya çıkartmak için bu çalışma yapılmıştır.Ayrıca bu çalışma ile ADÖ nin öğrencilere tanıtılması ve uygulama pratiği oluşturması amaçlanmıştır. İlköğretim 8.sınıf fen programında yer alan “Canlılarda Madde ve Enerji” ünitesi uygulama olarak seçilmiştir. Uygulama öncesi araştırmaya dayalı öğrenme hazırlık çalışması olarak çimlenme konusu ele alınmıştır. Çalışmada, “ADÖ’nin ilköğretim 8.sınıflarda fotosentez ve solunum kavramlarının öğrenilmesine, bilimsel süreç becerilerinin kazanılmasına ve başarıya etkisi var mı? “ problemine yanıt bulunmaya çalışılmıştır. Bu araştırma, ADÖ‘nin ülkemizdeki okullarda uygulanabilirliği, öğrencilerdeki kazanımları, öğretmen ve öğrencilerin ADÖ ile ilgili deneyim ve görüşleri ile okullardaki uygulamalara örnek teşkil etmesi açısından önemlidir. Bu bölümde çalışmada kullanılan bilimsel süreç beceri testi, başarı testi, fotosentez ve solunum kavram yanılgıları testleri sonuçlarının analizi ve tartışmaları yer almaktadır. Ayrıca deney raporu yazma ve öğrenci görüşme formu analizlerinin sonuçları tartışılacaktır. Hazırlık çalışmaları ve uygulama öncesi yapılan çalışmalarda elde edilen nitel veriler uygulamanın planlanması ve başarıya ulaşması açısından son derece önemlidir. Burada bahsedilecek deneyimlerin öğretmenlerin ADÖ uygulamalarına yardımcı olması düşünülmüştür. 206 5.1. ADÖ HAZIRLIK ÇALIŞMALARINDA GÖZLEMLENEN DURUMLAR ADÖ’nin ön hazırlık çalışmasında öğrencilerin bilimsel süreç basamaklarını öğrenmeleri hedeflenmiştir.Bunun için altıncı sınıfta öğrenmeleri beklenen bitki hücresi, bitkinin kısımları ve görevleri, çimlenme konuları seçilmiştir. Uygulama olarak çimlenme konusunun seçilmesinin nedeni öğrencilerin ADÖ ile ilk karşılaşmalarında düzeylerine göre kolay ve uygulanabilir olmasının yanı sıra fotosentez ve solunum kavramlarının öğrenilmesinde gerekli ön bilgileri içermesidir. Hazırlık çalışmalarında dikkat çeken deneyimler ve sorunlar sırasıyla şunlar olmuştur. 1- Bir bilimsel çalışmanın nasıl yapıldığını bilmedikleri 2- Bilimsel süreç becerisi basamaklarının hiç birini daha önce duymadıkları 3- Öğrencilerin daha önce doğrudan kendilerinin tasarladığı deneyi yapmadıkları. 4- Çimlendirme kaplarına önce tohum sonra pamuk koymaları 5- Kontrollü deney kavramını ve bilimsel çalışmada kontrollü deneyin önemini bilmedikleri 6- Çimlenme sırasında ışığın gerekli olduğu 7- Çimlenme sırasında tohumun besini sudan aldığı 8- Çimlenme sırasında oksijenin niçin gerekli olduğu. 9- Grup çalışmasında aynı sınıfta olmalarına rağmen bazı öğrencilerin arasında hiçbir iletişimin olmaması. 10- Deneyi planlarken birbirini etkin dinleme, ortak karar verme, paylaşım becerilerinin çok yetersiz olması. 11- Tüm grubun aynı puanı almasından memnun kalmamaları 12- Ölçü kabı gibi basit ölçüm aletlerinin kullanımını bilmedikleri. 13- Verileri nasıl kaydedeceklerini bilmedikleri 14- Daha önce deney raporu yazmadıkları 15- Bekledikleri deney sonucu çıkmadığında, verileri beklenen sonuca ulaşmak için değiştirdikleri 16- Deney sonucu bekledikleri gibi çıkmayınca deneyi tekrar etmek istemeleri ancak deneyi tekrar etmeden nerede hata veya eksik yaptıklarını sorduğumda bunu hiç düşünmedikleri. 207 17- Duydukları veya internetteki her bilginin doğru olduğuna inanmaları, kitaplardan araştırma yapma alışkanlıklarının olmaması 18- Bilimsel gözlem yapmayı bilmedikleri. 19- Ders kitabını okumadıkları, her bilgin öğretmen tarafından verilip deftere yazdıkları bir öğrenme alışkanlıklarının olması. 20- Öğrencilerin sadece bir kısmında sunum yapma becerisi olduğu. 21- Öğrendikleri bilgiyi günlük hayatta uyarlama becerilerinin zayıf olduğu 22- Deney sonuçlarından sonra günlük hayattan yaratıcı, düşündürücü sorular sormaları 23- Başlangıçta deney yapmayı eğlenmek olarak düşündükleri deney yaparken çoğu öğrencinin istekli ve meraklı olması 24- Sınıf ortamında aktif olmayan ilgisiz öğrencilerin deney yaparken son derece yaratıcı ve ilgili oldukları Elde edilen tüm bu gözlem sonuçlarına göre öğrencilerin uygulama yaptıkça olumsuz tutum ve eksik bilgilerin giderildiği yapılan analizlerle ortaya konmuştur. 5.2. ADÖ UYGULAMALARI ÖNCESİ VE UYGULAMA SIRASINDA ELDE EDİNİLEN DENEYİMLER Bu çalışmada ADÖ kontrol ve deney gruplarında, araştırmacının kendisi tarafından uygulandığından öğretmen görüşleriyle ilgili herhangi bir sonuç nicel olarak elde edilememiştir. Burada sadece araştırmacının kendi deneyimlerinden aktarımlar sunulacaktır. Hazırlık çalışmalarının en önemli kısmı öğrencilerin oluşturduğu problemler sonucunda yapacakları deney düzeneğiyle ilgili tüm malzemelerin önceden hazırlanması aşamasıdır. Okulun şartlarına göre yapılabilecek deneylerin tespit edilebilmesi için geniş bir kaynak taraması yapılması gerekmektedir. Öğretmenin öğrencilerden beklediği deneylerin yapılması için sorularla yönlendirme önem kazanmaktadır. Öğretmenin mutlaka tüm deneyleri daha önce kendisinin denemesi ve sonuçlarına göre malzeme temini, sorulacak sorular ve yönlendirmeye nerede ihtiyaç duyabileceğini tespit etmesi açısından önemlidir. 208 Grupların oluşturulmasında kız erkek öğrenci sayısının eşit, bilişsel düzey ve fen dersine karşı tutumları dikkate alınmalıdır. Öğretmenler tarafından oluşturulan grupların heterojen olması önemlidir. Heterojen kavramında kız, erkek öğrenci sayısının dağılımı, öğrenme problemi olanlarla olmayanlar, bilişsel becerileri üst düzey ve alt düzeyde olanlar, farklı sosyo-kültürel ve etnik kökenden olan öğrencilerin karıştırılması belirtilmektedir (Slavin,1980). Grup çalışmasının sınıf yönetimi başlangıçta öğretmeni zorlasa da birkaç deneyden sonra bu durum uygulamayı kolaylaştırmaktadır. Grup çalışmasında paylaşım, iletişim konusunda öğretmeni en çok zorlayan öğrenciler akademik başarısı en yüksek öğrenciler olmuştur. Çünkü arkadaşlarının verilen görevi yapmayarak düşük not almalarına sebep olacağına inanmaktadırlar. Fizik, kimya deneylerinin sonucunun hemen alınmasına karşın bir çok biyoloji deneyinde sonucun uzun sürede alınabilmesi ADÖ uygulamalarının bütünlüğünü etkileyen bir durumdur. Bu durumun giderilmesinde öğrencilerin takip edilmesi önem kazanmaktadır. Öğrencilerin öğretmene vereceği ara rapor veya öğrenmenin sık sık değerlendirme yapması uygulamalardan verimli sonuç alınması açısından önemlidir. Öğrenme aktivitelerine karşı öğrencilerin ders katılım oranı karşılaştırıldığında dinleme aktivitesinde en düşük katılım gösterirlerken dinleme-seyretme, okuma, yönlendirilmeli tartışma, bilgisayar aktiviteleri ve el aktivitelerine doğru katılımın en yüksek seviyeye ulaştığı görülmüştür (Howe ve Jones;1998). Öğrencilerin araştırma yapma alışkanlığı, derse karşı olan tutum ve alışkanlıklarının başlangıçta değiştirilmesinin zor olmasına karşın öğretmenin merak uyandıracak sorular sorması ve deney sırasında öğrencileri deneyi kendilerinin yapmaları için özgür bırakması var olan tutumlarının kolayca değiştirilebileceği gözlenmiştir. 209 Hatton, Scholer (2008) İşbirlikli ADÖ’de öğrencinin daha aktif olduğu ve birbirlerine açıklamalar yapmalarının öğrenmelerine katkı sağladığını belirtmiştir. Uygulamalar için gereken süreye bakıldığında her uygulama sonrası gereken sürenin kısaldığı görüldü. Burada önemli olan öğretmenin deneyimi ve pratikliği artıkça uygulamalarında daha kısa sürede gerçekleştirebilmesidir. Uygulamalar sırasında sınıfta derse katılım düzeyi düşük olan öğrencilerin deneyler sırasındaki yaratıcılıklarını ve çözüm üretme becerilerini keşfetmek açısından önemlidir. 5.3. BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİ İLE İLGİLİ EDİLEN SONUÇLAR VE TARTIŞMA ADÖ’nin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini kazanmalarına etkisi olup olmadığını anlamak için uygulanan ön testlerin sonuçlarına bakıldığında kontrol grubu, deney 1 ve deney 2 gruplarının aldıkları puanların normal dağılım gösterdiği, gruplar arasında anlamlı bir fark olmadığı (Tablo 4.1, 4.2 ) görülmektedir. Bilimsel süreç becerilerinin son test sonuçlarının gruplar arası karşılaştırmasına bakıldığında derslerin geleneksel yöntemle işlendiği kontrol grubunda öğrencilerin bilimsel süreç becerilerinde belirgin bir artışa rastlanmazken her iki deney grubunda bilimsel süreç becerilerinin kazanıldığını gösteren sonuçlar bulunmuştur (Tablo 4.3, 4.4, 4.5, 4.6). Her grubun kendi içindeki ön test ve son testleri sonuçları karşılaştırıldığında ise kontrol grubunun ön test ve son testleri arasında anlamlı bir farka rastlanılmazken (Tablo 4.7), deney 1 grubunda ön test ve son testler puanları arasında fark olsa da istatistiksel olarak anlamlı değildir (Tablo 4.8). Bunu nedenin deney 1 grubunda kavramların deneylerden önce verilmesi sonucu süreç becerilerinden çok öğrencilerin deney sırasında elde edecekleri sonuca odaklanmalarıdır. Deney 2 210 grubunun ön test ve son test sonuçlarına bakıldığında ise öğrencilerin bilimsel süreç becerileri kazanımlarında belirgin bir artış tespit edilmiştir ( Tablo 4.8). BSB Ön-test, Son-test Sonuçları 70 61 60,58 60 57 52 50 46 45,5 40 Ön-test Son-test 30 20 10 0 Kontrol Deney 1 Deney 2 Çalışma Grupları Şekil 5.1. Tüm Grupların Bilimsel Süreç Ön Test Ve Son Test Karşılaştırması. İlköğretim 2006 fen programında bilimsel süreçler ünitenin odağı başlığı altında belirtilirken, öğretmen el kitaplarında hangi sürecin hangi seviyede verilmesi gerektiği yer almaktadır. Ayrıca seçilen deneylerde (örn; maddenin değişimi ve tanınması) öğrencilerin kontrollü deney yapması, el becerilerinin gelişmesi, deney araçlarını tanıması, ölçüm yapmayı, gözlem yapmayı, deney sonuçlarını yorumlayıp yazma becerisi kazanmaları hedeflenmiştir. Ancak yapılan bu çalışma ile kavramların başlangıçta verildiği deney 1 grubunda bilimsel süreçlerin kazanılmasında başarı elde edilemezken, kavramların öğrencilere doğrudan verilmediği uygulamalar sürecinde öğrencinin kendi çıkarımları sonucu öğrendiği deney 2 grubunda başarı elde edilmiştir. Schwab (1962) bilimsel kavramlarla bilimsel işlemlerin birbirinden ayrılmamasını, bilim insanı sayısının artması, bilimin gelişimi için bir politikanın belirlenmesi ve halkın bilimin doğasını anlaması için eğitilmesi gerekliliğini belirmiş ve bilimsel 211 araştırmalarda, planlama, uygulama ve değerlendirme süreçlerinde rehberliğin önemini vurgulamıştır. Öğrenci merkezli olan ADÖ’nin ADÖ becerileri içinde yer alan bilimsel süreç becerilerinin kazanılmasını sağladığı bir çok araştırma ile tespit edilmiştir (Samarapungavan, Mantzicopoulos ve Patrick, 2008; Dipasquale, Mason ve Kolkhorst, 2003; Krantz, Barrow, 2006). Ancak bazı çalışmalarda bilimsel süreçlerin kazanılamadığı sonuçları da elde edilmiştir. Bu sonuçların nedenleri olarak ise; bazı öğrencilerin deney kurmada başarılı iken, verileri kaydetmede başarısız olabildiği örneğinde olduğu gibi bir öğrencinin tüm becerileri bir arada öğrenemediği, bazen becerilerin öğrencilerin düzeyine uygun olmaması veya daha önce hiç karşılaşmamaları olarak belirtilmiştir (Wilke, Straits; 2005, Johnson, Johnson, Smith; 2005). Kavramlarla harmanlanmış ADÖ uygulamalarının bilimsel süreç becerilerinin kazanılmasında daha etkili olacağı savunulmuştur (Wilke, Straits;2005). 5.4. FOTOSENTEZ VE SOLUNUM KONULARINDAKİ BAŞARI TESTİ SONUÇLARI VE TARTIŞMA Çalışma gruplarında canlılarda madde ve enerji ünitesindeki başarı testi sonuçlarına bakıldığında başarı ön test puan dağılımında (Tablo 4.10,4.11,4.12) gruplar arasında fark bulunmadığı ancak gruplar arası son test puanlarına bakıldığında deney grubu diğer gruplardan daha başarılı bulunmuştur ( Tablo 4.15). Her grubun başarı ön test ve son test puanları karşılaştırıldığında ise tüm grupların başarısında belirgin bir artış tespit edilmiştir (Tablo 4.16,4.7,4.18). 212 Başarı Ön-test, Son-test Sonuçları 70 63,54 60 52,65 50,87 49,96 50 43,5 42,65 40 Ön-test Son-test 30 20 10 0 Kontrol Deney 1 Deney 2 Çalışma Grupları Şekil 5.2. Tüm Grupların Başarı Ön Test Ve Son Test Sonuçları Kontrol grubunda gelenekselde olsa konuların öğrenildiği görülürken, kavramların verildiği yönlendirmeli ADÖ uygulamaların yapıldığı deney 1 grubunda en yüksek başarı elde edilmiştir. Bu sonuca göre ortaöğretim düzeyinde ADÖ uygulamalarında kavramların gerek aktiviteler öncesi gerekse aktiviteler sırasında veya sonrasında öğrencilere verilmesi gerektiğini göstermektedir. Deckert, Nestor(1998) kimya laboratuarında işbirliğine dayalı ADÖ uygulama sonucunda öğrencilerin başarılı olduğu ve bilimin nasıl yapılacağını öğrendiklerini tespit etmişlerdir. 5.5. FOTOSENTEZ KAVRAM YANILGILARI SONUÇLARI Fotosentez kavram yanılgıları ön test ve son test puan dağılımları normal bulunmuştur (Tablo 4.19, 4.20). Çalışma gruplarının ön test sonuçlarına bakıldığında gruplar arası anlamlı bir fark tespit edilmemiştir (Tablo 4.21). Son test sonuçlarına 213 bakıldığında ise kontrol grubunda geleneksel yöntemin kavram yanılgılarını gidermede etkisiz olduğu, deney 1 ve deney 2 grubunda ise ADÖ’nin kavram yanılgılarını gidermede başarılı olduğu tespit edilmiştir (Tablo 4.22, 4.24). Deney gruplarında ADÖ’nin yönlendirme yapılan deney 1 ve yönlendirme yapılmayan deney 2 gruplarının son test puanları karşılaştırıldığında ise sonuçlar deney 1 grubunun lehine bulunmuştur (Tablo 4.23, 4.25). 5.6. SOLUNUM KAVRAM YANILGILARI SONUÇLARI Çalışma gruplarında solunum konusundaki kavram yanılgıları ön test ve son test puanlarının normal dağılımlı olduğu (Tablo 4.26, 4.27) tespit edilmiştir. Ön test puanları arasındaki farka bakıldığında ise gruplar arası fark tespit edilmemiştir (Tablo 4.28). Grupların son testleri karşılaştırıldığında ise gruplar arasında puan farklılığı tespit edilmiş (Tablo 4.29), farkın deney 1 ve deney 2 grubu lehine olduğu (Tablo 4.30) görülmektedir. Kontrol grubunun solunum kavram yanılgıları ön test ve son test puanları arasında anlamlı bir fark tespit edilmemiştir (Tablo 4.31). Deney 1 ve deney 2 gruplarının ön test ve son test puanları arasında anlamlı bir fark tespit edilirken, ADÖ‘nin solunum kavram yanılgılarını gidermede en etkili olduğu deney grubu yönlendirme yapılmayan deney 2 grubu olmuştur (Tablo 4.32, 4.33). 214 5.7. FOTOSENTEZ VE SOLUNUM KAVRAM YANILGILARI TARTIŞMA Fotosentez Ön-test, Son-test Sonuçları 60 55,76 50 46 44,04 40 36,9 35,29 33,4 Ön-test 30 Son-test 20 10 0 Kontrol Deney 1 Deney 2 Çalışma Grupları Şekil 5.3. Tüm Grupların Fotosentez Ön Test Son Test Kavram Testi Solunum Ön-test, Son-test Sonuçları 30 27,44 25,05 25 20 19,68 19,32 19,23 18,08 Ön-test 15 Son-test 10 5 0 Kontrol Deney 1 Deney 2 Çalışma Grupları Şekil 5.4. Tüm Grupların Solunum Ön Test Son Test Kavram Testi 215 ADÖ’nin fotosentez ve solunum konusunda her iki deney grubunda kavram yanılgılarını giderme etkili olduğu sonucu bulunmuştur. Ancak burada fotosentezde yönlendirme yapılan grup daha başarılı olurken solunum konusunda yönlendirme yapılmayan grup daha başarılı olmuştur. Burada yönlendirme yapılmayan grubun başarılı olmasında en büyük etken solunum konusunda bu grubun soruları doğrultusunda daha fazla sayıda ve alternatifte deneyler gerçekleştirmiş olmalıdır. Bu durum deney 2 grubunun bilimsel süreç becerilerindeki başarısına da yansımıştır. Sonuç olarak ADÖ de öğrencinin yapacağı aktiviteyi kendi sorgulayarak bulması ve planlaması, problemlerinin çözümü içinde çok sayıda deney yapması, kavram yanılgılarını gidermede ve bilimsel süreç becerilerinin kazanılmasında önemli bir etken olarak karşımıza çıkmıştır. D.B.luckie, J.J. Maleszewski,S.D. Loznak, M. Krha, (2004), çalışmalarının başlangısında öğrencilerin deneylerle ilgili görüşleri negatif olmasına rağmen, ADÖ uygulamalarında deney sayısı artıkça bir çok biyoloji kavramını laboratuardan öğrendiklerini tespit etmiştir. Roth ve Carnier (2006) TIMSS(1999) sonuçlarını kullanarak yaptıkları çalışmada Çekoslovakya, Japonya, Avustralya, Hollanda ve Amerika’daki fen dersleri karşılaştırılmış ve ADÖ’nin sadece aktivitelerle sınırlı kalmasının öğrencilerin kavramları öğrenmesine yetmediği tespit edilmiştir. Amerika’daki fen dersi öğretmenlerine; temel bir öğrenme amacı belirlemeleri, sorular ve öğrenme amaçlarına odaklanan bir iletişim kurulması, öğrenme amacıyla eşleşen kavram sunulması, öğrenme amacıyla eşleşen aktivitelerin seçilmesi, aktiviteler ile kavramlar arasında bağlantı kurulması, öğrencilerin önemli fikirlerini öne çıkartarak bu fikirler arası bağlantı kurulması, önemli fikirlerin özetlenip sentezlenmesi önerilmektedir. Öğretmenlerin deney sonuçları ile fen kavramları arasındaki ilişkiyi açıklamaları Amerika’daki fen derslerinde eksik olan kısım olarak tespit edilmiştir. Ayrıca fen kitaplarında kavramların sadece sayfa kenarlarında veya aktivitelerin sonunda açıklandığı, konun amacıyla aktiviteler arasındaki bağlantının çok az veya hiç yer almadığı tespit edilen bir diğer eksikliktir. 216 ADÖ’nin kavram öğrenilmesine etkileyen bir diğer unsur ise öğretmenlerin kavram bilgisi yeterliliği ile öğrencilerin kavramları öğrenmesi arasındaki pozitif bir korelasyon olduğudur (Chaney,1995; Darling, Hammond, 2000; Druva ve Anderson,1983). Öğretmenlerin ADÖ deneyimlerindeki eksiklikleri, ADÖ ile ilgili bilgilerinin olmayışı öğrencilerin ADÖ becerilerini geliştirmesini etkilediğidir (Blumenfeld;1994,Hodson,1988; Welch,1981). Fen derslerinde öğrencilere bir çok kavram yanılgısının olmasının nedenleri olarak belirtilen öğretmende kavram yanılgılarının olması kitaplarda kavram yanılgısının olması(Bradley, Mosimege; 1998,) ve soyut kavramların öğrenciler tarafından tam anlaşılamamasıdır (Osborne, Cosgrove 1983, Bell, 1985; Marek 1986). Mayer (2004) 4.sınıf öğrencilerinde fen derslerinde yönlendirilmemiş ADÖ (dersler sadece el etkinlikleri şeklinde işlenmiş) uygulamalarının fen kavramlarının öğrenilmesinde yetersiz kaldığı, bunun için kavram içerikli uygulamaların benimsenmesi gerektiğini belirmiştir. Eick ve Reed (2001), öğretmen adaylarının öğrenme stilleri ve öğrenciliklerinde yaşadıkları deneyimleri ADÖ aktivitelerindeki başarılarına yansıttıklarını tespit ederken, Furtak (2005), yönlendirilmiş ADÖ’de öğretmenlerin öğrenci sorularına bütünüyle cevapladıkları, öğrencinin araştıracağı, düşüneceği kavramları öğretmenin cevaplarıyla verdiği tespit ederek, öğretmenlerin alışkanlıklarının değişmesinin zor olduğu üzerinde durmuştur. ADÖ’nin kavramların öğrenilmesine etkin olabilmesi için temel fen kavramlarının öğrenilmesinde aktivitelerin öğrenme döngüsüyle yapılması önerilir (Atkin ve Karplus,1962). Öğrenme döngüsüyle yapılan aktivitelerle kavramsal öğrenmenin gerçekleştiğini belirtmişlerdir (Ateş, 2005; Lawson,1995; Renner, Abraham ve Birnie,1998; Blank, 2000). 217 Bugüne kadar yapılan çalışmalarda öğrencilerin fotosentez ve solunum konularında bir çok kavram yanılgısına sahip olduğu tespit edilmiştir (Roth ;1991, Saymour, Longden; 1991, Barras;1984, Stavy, Eisen ve Yaakobi;1987, Geban, Tekkaya, Alparslan,; 2003, Mikkila-Erdmann; 2000). Kavram yanılgılarının giderilmesinde bir diğer unsurun öğrencileri ön bilgilerinin tespit edilmesi ve aktivitelerin buna göre düzenlenmesidir. Ekborg ve Margarete (2003), problem çözmeye dayalı öğrenme modelini kullanarak solunum konusunda üniversite öğrencileriyle yaptığı çalışmada öğrencilerin kavram yanılgılarının azalmadığı bilimsel kavramlar yerine günlük hayatta kullandıkları bireysel görüşlerini yansıtan terimleri kullandıkları ve bunun nedeni olarak da ön bilgilerinin çok eksik olması, fen dersinin zor ve sıkıcı bir ders olarak gördüklerini tespit etmişlerdir. ADÖ’de kavram yanılgılarının giderilmesinde önerilen bir diğer unsur ise fotosentez ve solunum konularının öğrenciye veriliş sıralamasıdır. Bazı öğretmenlerin moleküller düzeyden başladıkları bazı öğretmenlerin ise ekosistem konusundan giriş yaparak verdiği görülmüştür. Tavsiye edilen sıralama ise biyosfer, ekosistem, populasyon, hücresel ve moleküller fotosentez, solunum kavramlarıdır (Hazel, Prosser,1994 ). 2005 yılında yapılan yeni programda ise 6.sınıfta hücre ve bitkinin kısımları, bitkilerde üreme ele alınırken, 7.sınıfta besin zinciri, 8.sınıfta ise fotosentez, solunum ve madde döngüleri şeklinde sıralanmaktadır. Buna göre yeni programın tavsiye edilen sıralamayı dikkate aldığı söylenebilir. 5E öğrenme döngüsü ve kavramsal değişim metninin fotosentez ve solunum kavramlarının öğrenilmesinde etkili olduğu Balcı, Çakıroğlu, Tekkaya (2005), tarafından tespit edilmiştir. Wallace ve Kang (2003), ADÖ’nin öğrencilerin problem çözme becerisi, derinlemesine düşünme, laboratuar aktiviteleriyle kavramsal anlama ve yaratıcılıklarında artış olduğunu belirtirmişlerdir (Krantz, Barrow;2006). 218 ADÖ uygulamalarında sorun olarak ortaya konulan unsurlar ise kavramlar ve aktivitelerin bir arada verilmesi durumunda öğretim programında ayrılan sürenin yetersizliği, okullarda teknoloji, laboratuar, deney malzemelerinin yetersizliği, öğrenci sayısının fazla olmasıdır (Robertson;2006, Staer, Goodrum, Hackling;1998, Songer, Lee, Kam; 2001). Yapılan bir çok çalışma ile ADÖ uygulamalarının bilgisayar, teknoloji kullanılarak yapılmasının ADÖ uygulamalarının fende kavramsal ve işlemsel öğrenmeyi kolaylaştırdığını belirtmişlerdir (Edelson;2001, Crawford, Saul, Munford, Friedrichsen;2002, Akerson, Dickinson ;2003, Wenglinsky; 2005). ADÖ uygulamalarının okumayla birleştirildiğinde fen kavramlarının daha iyi öğrenildiği son zamanlarda yapılan bir çok çalışmayla ortaya konmuştur (Romance ve Vitale ;2005, Hapgood, Palincsar; 2005). Ayrıca model tabanlı araştırmaya dayalı öğrenme ile öğrencilerin kendi yaptıkları modellerle, tartışarak, sorgulayarak, kavramları derinlemesine öğrendikleri (Windschitl, Thamson ve Braaten;2007) belirtilmiştir. Bu çalışmada kavram yanlışlıklarının giderilmesinde hangi etkinliklerin etkili olduğuna bakıldığında; öğrencilerin deney düzeneklerini kendilerinin oluşturması, deney raporu yazmaları , sunum yapmaları ve sunumdan sonra problem, deney düzeneği, deney sonuçları ile ilgili grupların tartışması uygulamalarının etkili olduğu varsayılmaktadır. 5.8. DENEY RAPORLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ İLE İLGİLİ SONUÇLAR VE TARTIŞMA Çalışmada yönlendirme yapılan deney 1 grubu ile yönlendirme yapılmayan deney 2 grubundaki her grubun 3 deney raporu değerlendirilmiştir. Puanları karşılaştırıldığında belirgin bir ilerleme kaydedilmesine rağmen bağımlı ve bağımsız değişkenlerde, hipotezleriyle sonuçları arasında bağlantı kurmada, verilerin toplanmasında ve sonuçların tablo ve grafikle gösterilmesinde eksiklikler tespit edilmiştir (Tablo 4.38, 4.39). 219 Bu eksikliklerin ADÖ uygulamalarının daha çok tekrarlanmasıyla giderilmesi mümkündür. Ayrıca görev dağılımına göre deney raporunu yazan öğrenciyle gruptaki diğer öğrencilerin işbirliği yapmaması, dili kullanma becerilerinin eksikliği deney raporlarının istenilen düzeyde yazılmamasına neden olmuştur. Deney raporlarının değerlendirilmesi araştırmaya dayalı öğrenmede 3 önemli sonucun ölçülmesini sağlamaktadır. Bunlar; fende kavramsal anlama, araştırmaya dayalı öğrenmeyi anlama ve ADÖ’yi gerçekleştirme yetenekleridir (NSES,p.75,2000). ADÖ’de verilerin elde edilmesi ve kaydedilmesi, elde edilen sonuçların tartışılması ve raporlaştırılması dilin kullanılmasını ve iletişimi sağlar. ADÖ’de ölçe ve değerlendirmelerde ölçülen işlem yetenekleri, birleştirme becerileri ve öğrenci becerileri deney raporlarının değerlendirilmesi ile mümkün olabilmektedir. 5.9. ÖĞRENCİ GÖRÜŞME DOKÜMAN ANALİZİ İLE İLGİLİ SONUÇLAR VE TARTIŞMA ADÖ uygulamaları sonucunda öğrencilerin görüşleri doküman analizi ile elde edilmiştir. Analiz sadece deney gruplarında uygulanmıştır. Öğrencilerin ADÖ uygulamalarında neler öğrendikleri, uygulamanın kendilerini zorlayan yanları, grup çalışmasıyla ilgili görüşleri ve kavramların verilme durumu ile ilgili görüşleri tespit edilmeye çalışılmıştır. Sonuçlara göre; her iki grupta bilimsel süreç becerilerini bu çalışma ile öğrendiklerini ancak zorlandıklarını, deney 1 grubu grup çalışmasının daha verimli olduğunu belirtirken, deney 2 grubu grup çalışması yapmada zorlandıklarını, belirtmişlerdir. Örneğin deney 1 grubunda “bu çalışmayı bireysel yapmak ister miydiniz” sorusuna “Evet sorumluluk azalırdı ama grup çalışması daha verimli oldu ve daha çok şey öğrendik” cevabı verilmiştir. Deney 2 grubu aynı soruya verilen bir diğer cevap ise “bireysel çalışmayı daha çok isterdim, çünkü bazı arkadaşlar görevini tam yapmıyor” şeklinde cevaplar alınmıştır. ADÖ ile kavramları daha kolay öğrendiklerini, düşünerek deney yapmayı öğrendikleri ve çalışmada en çok kendi 220 planladıkları yönergesiz deneyler yapmaktan hoşlandıklarını belirtmişlerdir (Tablo 4.40). Johnson ve Johnson (1987) gruptaki öğrenciler arasında iş bölümü yapılmamasını, görevin tüm gruba verilmesini, başarı veya başarısızlığın sonucundan tüm grup üyelerinin etkilenmesi gerektiğini belirtmiştir. Johnson, Johnson ve Smith (1998) öğrencilerin işbirliğine dayalı olarak problemleri birlikte çözmesinin korkuları gidermede ve başarıyı artırmada etkili olduğunu belirtmiştir. Hatton, Scholer (2008) İşbirlikli ADÖ’de öğrencinin daha aktif olduğu ve birbirlerine açıklamalar yapmalarının öğrenmelerine katkı sağladığını belirtmiştir. Tüm bu sonuçlara bakıldığında ADÖ modelinin öğrencilerde bilimsel süreç becerileri kazandırdığı, kavramların öğrenilmesini sağladığı tespit edilirken, öğrencilerde soru sorma, düşünme, yaratıcılık, iletişim gibi bir çok beceriyi kazandırdığı gözlenmiştir. Ayrıca aynı öğrencilerin daha sonraki yılda fotosentez ve solunumla ilgili kavramları unutmadıkları da gözlenmiştir. Deckert, Nestor (1998) 2 yıl boyunca 4 dönemde kolej öğrencileriyle kimya laboratuarında işbirliğine dayalı ADÖ uygulamaları gerçekleştirmişler ve çalışmalar sonucunda öğrencilerin grup çalışmasında daha başarılı oldukları, bilimin nasıl yapılacağını öğrendikleri ortaya çıkarılmıştır. Wallace ve Kang (2003), ADÖ uygulamalarına öğrencilerde, problem çözme becerisi, derinlemesine düşünme, laboratuar aktiviteleriyle kavramsal anlama ve yaratıcılıklarında artış olduğunu belirtmişlerdir. DiPasquale, Mason ve Kolkhorst (2003), ADÖ’nin öğrencilerde eleştirel düşünme becerileri kazandıkları, bağımsız düşünebildikleri, bilgilerine birleştirme becerilerinde gelişim görüldüğü, hatta diğer derslerde öğrendiklerini birleştirerek yorumlar yaptıkları, sorumluk alma davranışını geliştirdiklerini ortaya koymuşlardır. 221 ADÖ uygulamaları sonucu elde edilen becerilerle öğrenciler yeni programın ve Pisa sınav sorularının amaçları doğrultusunda hazırlanan OKS ve SBS sınavlarına öğrencileri hazırladığı düşünülmektedir. Luckie, Maleszewski, Loznak, Krha, (2004), ADÖ uygulamalarının başlangıcında öğrencilerin deneylerle ilgili görüşleri negatif olmasına rağmen, uygulamada deney sayısı artıkça öğrenciler grup çalışmasının faydalı olduğunu ve bir çok biyoloji kavramını laboratuardan öğrendiklerini belirtmişlerdir. Öğrencilere MCAT test sınavı sonucunda daha başarılı olmuş, ayrıca bu öğrencilerin matematik derslerindeki başarısı artmıştır. Okuma ile birleştirilmiş ADÖ çalışmaları sonucunda öğrencilerin fen derslerine ve okumaya karşı pozitif tutum geliştirdikleri ortaya konmuştur (Romance ve Vitale 2005). Hapgood, Palincsar, (2005), çoklu okuma ile yönlendirilmiş ADÖ birleştirilerek yaptığı uygulamada öğrencilerin kavramsal anlamalarında anlamlı bir fark tespit etmiş, öğrenciler verilerini tablo ve grafiklerle organize bir şekilde sunmayı öğrenmişlerdir. ADÖ’nin öğrencilerin mantıksal düşünme becerilerini geliştirdiği (Johnson, Lawson;1997) ortaya konmuştur. 5.10. ÖNERİLER 1- Öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini zamanla kazanacağı bunun için öğrencilere ana okuldan itibaren fen kavramları uygulamalarda en basit düzeyden bilimsel süreçlerin kullanılarak verilmesi gerekmektedir. Ancak burada öğretmeninde bu süreçleri çok iyi özümsemesi, pratik yapması, deneyimi, donanımlı olması ve arkadaşları ile grup işbirliğinde yaratıcı aktiviteler bulması önem 222 kazanmaktadır. Süreçler verilirken öğrencinin yaşı ve düzeyinin uygunluğu dikkate alınmalıdır. Süreçler uygulama sayısı artıkça kazanılmaktadır. 2- ADÖ’de öğrencilerin fen kavramlarını öğrenmesinde aktiviteler kadar kavramların öğretmen tarafından verilmesi gerekmektedir. Kavramlarla harmanlanmış aktivitelerin gerçekleştirilmesi tavsiye edilirken hem kavramların hem de bilimsel süreç becerilerinin kazanılması için bu çalışmanın sonucuna bağlı olarak kavramların deneylerin sonunda öğrencilerin deney sonuçlarını tartışırken verilmesi önerilmektedir. 3- ADÖ uygulamalarında başarıya ulaşmada en önemli faktörlerden bir diğeri ise öğretmenin ADÖ’yi çok iyi bilmesi, öğrenmeye istekli olması, yaratıcılığı, deneyimi, bilgi düzeyi, yenilikçi olması, çözüm üretebilmesi ve mesleki donanımıdır. Öğretmen fen derslerinde ADÖ uygulamalarını çok kullanması pratikliğini artırarak süreci daha verimli kullanmayı öğrettiği gibi, öğrencilerinin nasıl öğrendiğini, neleri öğrenmede zorlukla karşılaştıklarını tespit etmelerini sağlar. Ayrıca sınıf ortamında keşfedemediğimiz yaratıcı öğrencilerin soruları, çözümleri ve deneyleri ile öğretmeninde sürekli öğrenmesi gerçekleştirilmiş olmaktadır. Bunun için öğretmen eğitiminde ADÖ uygulamalarına daha çok yer verilmesi, üniversiteler ile okullar arası organik bir bağ oluşturularak öğretmenin mesleki gelişimine destek olacak programlar yürütülmelidir. 4- Öğretmenlerin ADÖ uygulamalarında öne sürdükleri veya tespit edilen problemler, öğretim programı, zaman sınırı, malzeme yetersizliği ve sınıf yönetiminin zor olması, sınıfların kalabalık olması, teknolojik imkanların yetersizliği, haftalık ders saati yoğunluğu, ve ülke genelindeki sınavlardır. Bu çalışma tüm bunlar düşünülerek planlanmıştır. Zaman ve sınıf yönetiminde grup çalışmasının organizasyonu ve görev dağılımdan dolayı zorluk yaşanmamasına rağmen hazırlık aşaması ve değerlendirme aşamasında öğretmenin yoğun ders programı çalışmanın yorucu olmasına neden olmuştur. Bu aşamada ise öğretmenlerinde kendi arasında işbirliği ve görev dağılımı yapması, deneyler sırasında sınıfta birbirlerine yardımcı olmaları önerilir. Ayrıca her çalışmada her grup 223 için bir öğrenci seçilerek asistan görevi verilebilir. Bu görevde öğrencilerin liderlik becerisi kazanmasına katkı sağlayacaktır. 5- Çalışmada yapılan deneylerin tüm ülke genelindeki olumsuz koşullar düşünülerek laboratuar olmayan okullarda da yapılabilecek düzeyde basit malzemelerden olması, kalabalık sınıflarda uygulanabilecek grup çalışması planlamasına dikkat edilmiştir. Ancak tüm literatür çalışmalarına bakıldığında teknolojinin ADÖ’nin sonucunda elde edilen başarıda katkısı yadsınamaz bir gerçek olarak ortadadır. Dolayısıyla okullarda kütüphane, laboratuar, internet bağlantılı bilgisayarların bulunması, okullarımızdaki laboratuarların yeniden düzenlenmesi, öğrencilerin ve öğretmenlerimizin laboratuarları kullanması için gerekli çalışmalar yapılmalıdır. 6- Çalışmada kullanılan yönlendirmeli ADÖ ve yönlendirmesiz ADÖ modelinde uygulamalarda özellikle laboratuar uygulamalarında öğretmeni yönlendirmede çok büyük kolaylık sağlayan 5 E modelidir. Dersin, konunun ve öğrencinin seviyesine göre, öğretmenin deneyimine göre öğretmen uygulayacağı modelde sınırlandırılmamalıdır. 7- Uygulamaların sorunsuz geçmesi ve istenilen başarıyı elde etmede önemli olan bir diğer unsur ADÖ uygulamaları öncesinde öğretmenin dersi planlamasıdır. Planda uygulamaların amacı, uygulama basamakları, sorulacak sorular, değerlendirilecek kriterler ve değerlendirme ölçekleri gibi bir çok unsurun bulunması, uygulamadan olumlu sonuç alınmasına ve uygulama sürecinin kısa olmasını sağlamaktadır. 8- ADÖ’nin öğrencilere kazandırdığı en temel becerilerden biri de eleştirel düşünme becerisidir. Bunun içinde öğretmenin doğrudan cevapladığı değil, öğrencilerin seviyesine ve kavramların veriliş sırasına ve aktivitelerin uygulanış basamaklarına uygun, düşündürücü, güncel ve merak uyandıran sorularla gerçekleştirdiği yönlendirmeler önem kazanmaktadır. 9- ADÖ’de fen dersi kitaplarının niteliği kavramların öğrenilmesi açısından son derece önemlidir. Fen kitaplarında günlük hayatta karşılaştığımız olaylarla 224 ilişkilendirilmiş araştırma sorularının yer alması, kavramların verilmesi, dilin yalın olması, aktivitelerin anlaşılabilir olması ve aktivitelerin sonucunun kavramlarla ilişkilendirilmesi gerekmektedir. Konuların sonunda fen çevre ve toplum ilişkisi, bilimsel buluşlar, bilim adamlarının çalışmalarından örnekler sunulmalıdır. Kitaplar sık aralıklarla yenilenmeli veya eklemeler yapılmalıdır. 10- Öğrencinin araştırma yaparken veya problemini oluşturmada okuyacağı fen kavramlarının günlük olaylarla harmanlanmış olarak sunulduğu roman, hikaye kitaplarının ülkemizde az sayıda olması ADÖ’nin okuma ile entegrasyonunu etkileyen bir unsurdur. Bu tür kitapların daha çok yazılması gerekmektedir. 11- Fen derslerinde deney çalışmaları yapmanın ülke genelinde yapılan SBS sınavı için zaman kaybına neden olacağı görüşü artık yeni programın felsefesine ve 2008 SBS sorularına bakıldığında geçersiz kalmaktadır. Sorularda kontrol deneyleri, deney sonuçları değerlendirmesi, verilen problemle ilgili deney düzeneğin seçilmesi, tablo ve grafik okuma, güncel doğal olaylar, çevre, toplum ilişkisi, sentez becerileri ölçülmektedir. Bu durum sınavın ADÖ ile verilmeye çalışılan bilimsel süreç becerileri, kavramların öğrenilmesi ve eleştirel düşünme becerilerini ölçmeyi amaçladığını göstermektedir. 12- Araştırmaya dayalı öğrenme uygulamalarının öğrencinin problem çözme becerisi, eleştirel düşünme becerisi, tartışma ve iletişim becerisi, yaratıcılığı, işbirliği yapma becerisine katkısı yeni araştırmalarda incelenmesi önerilir. Öğretmen niteliklerinin ADÖ’deki başarıya etkisi ve uygulamalar sonucu öğretmenlerin görüşlerinin alınacağı çalışmalara ihtiyaç vardır. 225 KAYNAKLAR 226 KAYNAKLAR A- Süreli Yayınlar Akerson, L.V., Dickinson, L. (2003).Using GIS technology to support K-8 scientific inquiry teaching and learning, 12(1). Anderson, R.D.(2002). Reforming science teaching : What research says about inquiry. Journal of Science Teacher Education 13(1): 1-12 Allen,L.R.(1973).An examination of the ability of third-grade children from the science curriculum improvement study elementary science program to identify experimental variables and to recognize change. Science Education 57(2),135-151 Alpaslan,C., Tekkaya.C. ve Geban. O.(2003).Using the conceptual instruction to improve learning. Journal of Biological Education 37, 3, 133 Amir, R. ve Tamir, P. (1994). In-depth Analysis of Misconceptions as a Basis for Developing Research-Based Remedial Instruction: The Case of Photosynthesis. The American Biology Teacher, 56(2) 94-99. Anderson,C., Sheldon,T. ve Dubay,J. (1986). The effects of instruction on college non-major conceptions of respiration and photosynthesis, Instute for Research on Teaching.Research Series , 164. Ates.S.(2005).The effectiveness of the learning- cycle method on teaching DC circuits to prospective female and male science teachers. Research in Science and Technological Education 23(2)213-227. Atkin, J. M.ve Karplus, R.(1962). Discovery or invention? The Science Teacher,29(5)45-51. Bacanak, A., Küçük,M. ve Çepni,S. (2004). İlköğretim öğrencilerinin fotosentez ve solunum konularındaki kavram yanılgılarının belirlenmesi: Trabzon Örneklemi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi,17,p:87-68 Balcı, S., Çakıroğlu, J.ve Tekkaya, C.( 2006). Engagement, exploration, explanation, extension, and evaluation (5E) learning cycle and conceptual change text as learning tools, Biochemisty And Molecular Biology Education, 34 (3)167 - 239 227 Bell, B. ve Freyberg, P. (1985). Language in the science classroom.Osborne ,R., Freyberg P; (editör) Learning in science: the iımplications of children’s science (s. 29–40).Hong Kong: Heinemann. Bell (1985) Students' ideas about plant nutrition: What are they? Journal of Biology. Educ. 19, 213-218. Blank, M.L.,(2000). A metacognitive Learning Cycle: A better warranty for student understanding?, Science Education., 84,486 Bodner, G., M., Hunter, W.,F.ve Lamba, R., S.(1998). What happens when discovery laboratories are integrated into the curriculum at a large research university?, The chemical Educator, 3,1-21 Bradley, J. D., ve Mosimege, M. D. (1998). Misconceptions in acids and bases: A comparative study of student teachers with different chemistry backgrounds. South African Journal of Chemistry, 51, 137–147. Brown, T.W.(1973). The influence of the science curriculum improvement study on affective process development and creative thinking. Dissertation Abstracts International 34(6):3175A Bryan,L.A. ve Keys,C,2000,Co-constructing ınquıry based sciencewith teachers:essential reseach for lasting reform, Journal of Reseach in Science Teaching,38, 631-645 Bryant, R. (2006). Assessment result following ınquiry and traditional physics laboratory activities. Journal of College Science Teaching, 35(7), 56 Burns, J., Okey, J.,C.ve Wise, K.C. (1985). Development of an integrated process skills test: TIPS II. Journal Of Research in Science Teaching, 22(2), 169- 177 Byee.R.ve Scotter,P.(2007).Reinventing the science curriculum. Educational Leadership, 64 (4),43-47 Çakır, Ö.S., Geban, Ö. veYürük, N.(2002), Effectiveness of Conceptual Change Texts Oriented Instruction on Students’ Understanding of Cellular Respiration Concepts. "Biochemistry and Molecular Biology Education", 30,239-243 Champagne, A. ve Newell, S.(1994).Direction for research and development alternative methods of assessing scientific literacy, Journal Of Research In Science Teaching, 29,841-860 Chaney,B.(1995). Student outcomes and the professional of 8 Th grades teachers in science and mathematics. Prepared for NSF grant RED9255255.Rockville, MD:Westat Chappuis J. ve Chappuis, S.(2007). The best value in formative assesment, Educational Leadership,.65 (4) 228 Chappuis,S.(2005).Is formative assesment losing its meaning? Education Week, 24(44),38 Concannon, P.,J. ve Brown, L.P.,( 2008).transforming osmosis labs to address standards for inquiry. Science Activities, 45,3 Crawford, B., Zembal-Saul, Mungord, D.ve Friedrichsen, P.( 2004).Confronting Prospective teachers’ ideas of evolution and scientific inquiry using technology and inquiry-based tasks, Journal Of Research In Science Teaching, 42 (6), 613-637. Deckert, A.A. ve Nestor, L.P.(1998). An example of guided inquiry, collaborative Physical chemistry Laboratory Course, Journal of Chemical Education 75,7. 860 Di Pasquale, D.M., Mason, C.L.ve Kolkhorst, F.W. (2003) “Exercise in inquiry”. Journal of College Science Teaching, 32, 388-393 Dunkase, J., A., (2003). The coupled inquiry cycle: A teacher concerns- based model for effective student inquiry. Science Educator, 12,1 Druva, C.A.ve Anderson (1983). Science teachers characteristics by student outcome:A meta analysis of research .Journal of Research in Science Teaching, 20 (5), 467-479 Duschl, R.ve Grandy, R. (2007). Reconsidering the character and role of inquiry in school science. ( Alıntı; Windschitl, M.,Thompson,J.,Braaten,M.(2007).Beyond The Scientific Method: Model-Based Inquiry as a New Paradigm of Preference for School Science Investigations, www.interscience.wiley.com ) Edelson, D. (1999).Learning framework for design of technology-supported inquiry activities, Journal of Reseach In Science Teaching,38 (3),355-385 Eick, C.J.ve Reed, C.J. (2001). What makes an inquiry-oriented science teacher? the ınfluence of learning histories on student teacher role ıdentity and practice. Wiley Periodicals, inc. (86), 401-416. Ekborg, M. (2003). How student teachers use scientific conceptions to discuss a complex environmental issue. Journal of Biological Education. 37(3), 126-133. Epstein, S.A.(2008) An early start on thinking, Educational Leadership 65(5) Ernst,J.ve Monroe, M. (2006).The efffects of environment-based education on student’s critical thinking skills and disposition toward critical thinking. Environmnet Education, Res.;12:429-443 Edelson, D.,( 2001) Learning-for-Use: A Framework for the Design of TechnologySupported inquiry Activities, Journal of Research in Science Teaching 38(3), 355385 229 Furtak, E.M. (2006). The Problem with Answers: An exploration of guided scientific inquiry teaching.Wiley Periodicals, inc. 90, 453-467. Geban,Ö., Canpolat, N.,Pınarbaşı, T. veBayrakçeken, S. (2004). Kavramsal Değişim Yaklaşımı-III: Model Kullanımı, Kastomonu Eğitim Dergisi, (12-2), 377-384. German, P. J.Roberta, A. (1996). Student performance on the science process of recording data, analyzing data, drawing conclusions, and providing evidence. Journal of research in science teaching, 33 (7), 773-798 German, P. J.Roberta, A.ve Gerard, B. (1996). Identifying patterns and relationship among the responses of seventh- grade students to the science process skill of designing experiments. Journal of research in science teaching, 33 (1), s.79-99 Germann, P., J. (1989). Directed- inquiry approach to learning science process skills: treatment effects and aptitude-treatment interactions. Journal of research in science teaching, 26, 237-250 Gobert, J.ve Buckley, B.(2000). Introduction to model-based teaching and learning in science education. International Journal of Education,22,(9), 891-894 Griffard, P.B.(2001).The Two-tier instrument on photosythesis: What Does It Diagnose?, International Science Education, 23(10),1039-1052 Gunstone, R.F. (1991). Reconstructing theory from practical experience.Woolnough, B.E., Practical Science (editör), s.67-77, Milton Keynes.Open University Press. Gupta, G.(2005) Progressive questioning, Journal of College Science Teaching, 34(4),48-51 Guskey,R.,T,(2007).The rest of the story, Educational Leadership, 65,4 Haktamış,H. Ve Ergin,Ö.(2007). Bilimsel süreç becerileri ile bilimsel yaratıcılık arasındaki ilişkinin belirlenmesi, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 3,11-23 Hapgood, S.ve Palinscar, A.S., (2006) Learning about the world and sharing one's own discoveries can be powerful motivators for learning toread, write, and speak effectively.Educatıonal Leadershıp. Hazel,E.ve Prosser, M.(1994). First year university students understanding of photosynthesis, their study strategies and learning context. The American Biology Teacher, 56, 274-279. Hendricks, J.I. (1978).The comparative affect of twelve weeks of science curriculum improvement study and textbook approaches on achievement, attitude toward science, and scientific curiosity for selected rural disadvantaged fifth-grade students. 39(5) 230 Hofstein, A., Nahum, L.T.ve Shore, R.(2001). Assessment of the Learning Environment of Inquiry-Type Laboratories in High School Chemistry , Learning Environments Research, 4 (2) Hofstein, A.ve Lunetta, V.N. (2004). The laboratory in science education: Foundations for the 21st century. Science Education 88(1), 28-54 Hofstein, A., Shore, R.ve Kipnis, M. (2004). Providing high school chemistry students with opportunities to develop learning skills in an inquiry-type laboratory- a case study. International Journal of Science Education. 26, 47-62 Hofstein, A., Navon, O., Kipnis, M.ve Mamlok-Naaman, R. (2005).Developing students ability to ask more and better questions resulting from inquiry-type chemistry laboratories. Journal of Research in Science Teaching, 42(7), 791-806. Hofstein , A.ve Naaman- Mamlok, R. ( 2007).The laboratory in science education: The state of the art .Chemistry Education Research and Practice, , 8 (2), 105-107 Johnson, M. A ve Lawson, A.E.(1997). What are the relative effects of reasoning ability and prior knowledge on biology achievement in expository and inquiry classes?, Journal of Research in ScienceTeaching, 5, (1) 89-103 Kardash, C.M. (2000). Evaluation of an undergraduate research experience perceptions of undergraduate interns and their faculty mentors. Journal Education Psychology.92,191-201 Keys, W.C.ve Bryan, A., L. (2000). Co- constructing inquiry based science with teachers: essential research for lasting reform, Journal Of Research İn Science Teaching. 38, (69, 631-645 Kılınç, A. ( 2007). The opinions of turkish highschool pupils on ınquiry based laboratory activities. Turkish Online Journal of Educational Technology, 6(4). Kinkel, D.H.ve Henke,S.E. (2006).Impact of undergraduate research on academic performance, Educational planning and carreer development. J.Nat.Res.Life Science Education.;35,194-201. Kipnis, M.ve Hofstein, A. (2008). The Inquiry Laboratory as a Source for Development of Metacognitive Skills, International Journal of Science and Mathematics Education, 6 (3) 601-627 Krantz, P.ve Barrow,L.,( 2006).Inquiry with seeds to meet the science education standarts, The American Biolology Teacher. 68(2),92. Lapatto, D. (2004). Survey of undergraduate research experiences. Cell biology Education,3, 270-277 231 Lauer,T.(2005). Teaching critical-thinking skills using course content Material, Journal of Collage Science Teaching, 34(6), 34-37 Lauer,T., (2004).Teaching Crirical- Thinking Skills Using Course Content Material, , Journal of College Science Teaching, 34 (6). Leonard, W. H. (1986). An experimental test of an extended discretion laboratory approach for university level biology. Journal of Research in Science Teaching 23:807-814 Leonard, W. H. (1989). An experimental study of a BSCS-style laboratory approach for university general biology. Journal of Research in Science Teaching 26:79–91 Leonard, W.H.ve Chandler, M.,P. (2003). Where is the inquiry in biology textbook, The American Biology Teacher,65 (7) Lowery, L. F., Bowyer,J. ve Padilla(1980). The science curriculum improvement study and student attitudes.Journal of Research in Science Teaching 17(4):197-216 Luckie,D.B, Maleszewski,J.J., Loznak. S.D.,ve Krha.M.( 2004).Infusion of collaborative inquiry throught curriculum increases student learning: A four year study of “Teams And Streams”, Advances in Physiology Education, 287 Lunetta,V., Hofstein, A., Giddings, G.(1981). Evaluating science laboratory skills, The science teacher, 48 Macaroğlu, E., (2005). Teaching science in an inquiry-based learning environment: What it means for pre-service elementary science teachers. Eurasia Journal Of Mathematics, Science And Technology Education. 2,1 Magnusson, L., I., Shida, D.ve Itano, J. (2000).The impact of the use of inquiry based learning as teaching methodology on the development of critical thinking. J.Nurs.Education.;39:360-364. Magnusson, S. J., ve Palincsar, A. S. (1995). The learning environment as a site of science education reform. Theory into practice. College of Education 4(1). Malcom, M.D.(1976).The effect of science curriculum improvement study on a child’s self- concepts and attitude toward science.Dissertation Abstracts International 36(10):6617A Marek, E. A. (1986). Understanding and misunderstandings of biology concepts. The American Biology Teacher, 48(1), 37-40. Mayer, R.E.(2004). Should there be a three-strike rule aganist pure discovery learning? The case for guided methods of instruction. American Psychologist,59(1),14-19 232 McAdaragh,M.(1981).The effect of background experience and an advanceorganizer on the attainment of certain science concepts.(Doctoral dissertation, University of Michigan,1981) Mintzes, J.J., Wandersee, J.H.ve Novak, J.D. (2001). Assessing Understanding in Biology. J. of Biological Education, 35(3):119-124 Morgil, İ.,Yılmaz, E. ve Erdem, E., (2002). Öğrencilerin Elektrokimya Konusundaki Kavram Yanılgıları, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi 23, Musheno, B., V.ve Lawson, E.,( 1998) . A Effects of learning cycle and traditional text on comphrehension of science concepts by students at differing reasoning levels, Journal of Reseach In Science Teaching,36 (1), 23- 37 Nodding, N.(2008)All our students thinking. Educational Leadership,65(5) Ozay, E.ve Öztaş, H.( 2003). Secondary student interpretation of photosynthesis and plant nutrition, Journal of Biology Education, 37 (2), 68 Osborne, R. J. ve Cosgrove, M. M. (1983). Children’s Conceptions of the Changes of State of Water. Journal of Research in Science Teaching, 20 (9), 825-838. Osborne, R. ve Freyberg, P (1985) Learning in science: The implications of children's science. Auckland: Heinemann Education. Osborne, R. Ve Wittrock, M.C.(1983). Learning science: A generative process, Science Education, 67 (4),489-508 Özkaya, Ö., Tekkaya, C. ve Geban, Ö., (2004), Facilitating Conceptual Change in Students' Understanding of Ecological Concepts. "Journal of Science Education and Technology", 13, 95-105. Polacek, K.M., Keeling, ve E.L. (2005). Easy ways to promote ınquiry in a laboratory course. Journal of College Science Teaching, 35(1), 52 Renner, J.W., Abraham, M.R ve Birnie,H.H (1988).The necessity of each phase of the learning cycle in teaching high school physics. Journal of Research in Science Teaching, 25,39-58. Robertson, B.( 2006). Getting past “inquiry versus content” Educational Leadership, 65(4), 67-70 Rowel, A., J., Dawson C., J., Harry, L.(1990). Changing misconceptions: a challange to science education, Intenational Journal of Science Education, 167- 175 Roth, K. Ve Garnier, H.(2007). What science teaching looks like: An international perspective, Educational leadership, 64(4) 233 Russell, C.P., ve French, D.P. (2002). Factors affecting participation in traditional and inquiry-based laboratories.Journal of College Science Teaching. 31, 225 -229 Russell, C.P., ve French, D.P. (2002).Do graduate teaching assistants benefit from teaching inquiry-based laboratories. Bioscience Academic research library,52 (11),1036 Scholer, A.M., ve Hatton, M. (2008). An evaluation of the efficacy of a laboratory exercise on cellular respiration. Journal of College Science Teaching, 38(1), 40 Schraw, G. (1998). Promoting general metacognitive awareness. Instructional Science, 26, 113-125. Songer, N.B., Lee, H. ve Kam, R. (2002). Technology-rich ınquiry science in urban classrooms: what are the barriers to ınquiry pedagogy? Journal of research in science teaching, 2(39),128-150. Staer, H., Goodrum, D.ve Hackling,M.(1998). High school laboratuary work in western Australia: Openness to inquiry, Research in Science Education, 28(2),219228 Stiggins,R., Arter,J., Chappuis J.ve Chappuis, S.(2006) Classroom assesment for student learning: doing it right-using it well.Portland,O.R:Educational Testing Service Swartz,R.J.,(2008) Energizing Learning, Educational Laedership, 65(5). R. Stavy, Y. Eisen, ve D. Yaakobi (1987) How students aged 13-15 understand photosynthesis, International Journal Science. Education, 9, 105-115. Thrumbull,D.,Booney,R.ve Schuck,N.(2005). Developing Materials to Promote Inquiry:Lessons Learned; Published online 30 june 2005 in Willey Interscience Taylor, N. ve Tulip, D.( 1997). Three activities to assist biology teachers in presenting conceptually diffucult topics. Australian Science Teacher Journal .97, 43, 49 Quitadamo, I.J.ve Kurtz,M.J.(2007). Learning to improve:using to increase critical thinking performance in general education biology. CBE Life Science Education,;6, 140-152 Ubuz, B. (1999). 10. ve 11. Sınıf öğrencilerinin temel geometri konularındaki hataları ve kavram yanılgıları. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 1617, 95-104. Wallace,C.S. ve Kang,N. (2003), An İnvestigation of Experienced Secondary Science Teachers’Beliefs About İnquiry: An Examination Of Competing Belief Sets, Journal of Reseach In Science Teaching, 41 (9)936-960 234 Wenglinsky, H. Ve Silverstein, S.(2006). The science training teachers Need, Educatioanal Leadership, 64 (4). Wilder,M. ve Shuttleworth,P.(2005).Cell Inquiry, A 5E learning Cycle Lesson. Science Activities.41(4)37-43 Wilke.R. ve Straits.,W.(2005); Practical advice for teaching inquiry-based science process skills in biology. The American Biology Teacher 67(9) Windschitl, M.( 2003). Folk teories of inquiry: how preservice teachers reproduce the discourse and practice of an atheoretical scientific method, Journal of Reseach In Science Teaching, 41 (5), 481-512 Wu, H.K.,ve Hsieh, C.E. (2006). Developing Sixth Graders’ Inquiry Skills to Construct Explanations in Inquiry Based Learning Environments. İnternational Journal of Science Education, 28(11), 1289-1313. B. Kitap ve kitap bölümleri Açıkgöz, K., (2005). Aktif öğrenme (5.baskı).(s.249 – 265). İzmir.Biliş Akgül, A. (2005).Tıbbi araştırmalarda istatistiksel analiz teknikleri, Ankara,Emek Alfred, E.,Friedl ve Koontz, T. Y. (2001).Teaching Science to Children, An İnquiry Approach, , (s.11). Kent State University. Baki, A.ve Bell, A. (1997). Ortaöğretim Matematik Öğretimi. Y.Ö.K yayınları Bass, J., Carin, A., A.ve Contant, L. T. (2008). Teaching science as inquiry, Allyn and Bacon Bayraktar, Ş., Erten, S.ve Aydoğdu, C., ( 2006).Fen ve teknoloji öğretiminde laboratuarın önemi ve deneyler.Bahar, M.( Editör) Fen ve teknoloji öğretimi. (s.220244).Ankara.Pegem. Bekiroğlu, O.,F. (2004). Ne Kadar Başarılı?Ankara:Nobel Bilgin, İ.(2006), İşbirlikli öğrenme. Bahar, M.(Editör) Fen ve teknoloji öğretimi. (s.138-139).Ankara. Pegem. Brown, A.L.ve Campione, J.C. (1994). Guided discovery in a community of learners. Cambridge, MIT Press/Bradford Books. Byee.R.W, Powell.J.C. ve Throwbridge,L., (2004).Teaching Secondary School Science Strategies for Developing Scientific Literacy, (s.248-255). Pearson. Newjersy, Prentice Hall Carin, A., Bass, J.(2001). Teaching science as inquiry. (9.baskı), New Jersey. Prentice Hall 235 Chiappetta, L. Eugene ve Koballa, R.T , (2008). Developing fundamental knowledge and the skills for teaching, (6.baskı), Newjersy. Pearson. Commitee on Development of an Addendum to the Natinal Science Education Standards, (2000). Inquiry and national science education standarts ( s.1-2-1819).Washington, National Academy Press. Çepni, S., (2005).Fen ve Teknoloji Öğretimi (3.baskı), (s.184-190). Ankara.Pegem Demirel, Ö.(2000).Kuramdan Uygulamaya Eğitimde Program Geliştirme.(3.baskı) Ankara. Pegem Demirel, Ö.(2003). Eğitimde program geliştirme, (5.baskı).Ankara. Pegem. Deboer,G., E. (2004). Historical Perspectives On Inquiry Teaching in Schools , Flick, L., B., Lederman, N.G.(editör) Scientific Inquiry And Nature Of Science, Boston, Kluwer. Friedler, Y., Tamir, P. (1990). Life in science laboratory classrooms at secondary level. Elizabeth Hegarty-Hazel (edit.), The Student Laboratory and the Science Curriculum (s.337-356). London and New York: Routledge Friedl. E. A.ve Koontz, Y., T. (2001). Teaching Science To Children, (5.baskı), ( s.110). Newyork, Mcgraw-Hill. Flick, L., B.ve Lederman, N.G. (2004). Scientific Inquiry And Nature Of Science, Boston, Kluwer. Gilbert ,R (1991).Understanding Scientific Reasoning . Orlando,FL:Holt,Rinehart and Winston Inc. Güneş, T., (2006). Fen bilgisi laboratuar deneyleri.Ankara.Anı Hassard, J., (2005).The art of teaching science.Newyork.Oxford University Press. Howe, A., C. ve Jones, L.(1998). Engaging children in science, Printice Hall Karplus, R.,Thier, H.(1974). SCIS Teacher’s Handbook. Berkeley, CA:Science Cirruculum Improvement Study Karasar, N.,(2005).Bilimsel Araştırma Yöntemi (14.baskı). Ankara. Nobel. Lowery, L. (1997). Guidelines for Implementing the National Science Standards .National Science Teacher's Association, Arlington, VA. 236 Joseph S. Krajcik, Charlene M. Czerniak, Carl F. Berger, Carl Berger,( 2002). Teaching science in elementary and middle school classrooms, McGraw- Hill Humanities Kenneth, G.,T.ve Fraser, B., J. (2003). International handbook of science education. London. Kluwer Kuhn, D. (1999). Metacognitive development . Balter, L.,TamisLeMonda (Editör), Child Psychology, A handbook of contemporary issues (s 259-286). Philadelphia; Psychology Press. Lederman,N.,G. (2002). Scientific inquiry and nature of science as a meaningful context for learning in science. In Science Literacy For The Twenty- First Century. Marshall, J.A., Scheppler, M. J.,Palmisano, Amherst, N.Y.(editör), Prometheus National Research Council (1996). National standards in science education, Washington, DC: National Academic Pres National Research Council (2000). İnquiry and National Standards in science education, Washington, DC: National Academic Press Ormrod, J.,E. (1999). Human Learning, New Jersey, Merrill- Prentice Hall. Saban, A. (2000). Öğrenme Öğretme Süreci, Ankara, Nobel Senemoğlu, N. (2000), Gelişim, Öğrenme Ve Öğretim- Kuramdan Uygulamaya; Ankara,Gazi Tekin, H., ( 2000). Eğitimde ölçme değerlendirme (16.baskı).Ankara.Yargı. Thier,.H., Davis, B., ( 2001). Developing inquiry-based science materials. Newyork. Teacher College Trowbridge, L., Bybee, R.,ve Powell ,W., J. (2000).Teaching Secondary School Science , (7.baskı) Columbus Merrill/ Prentice Hall Turgut, F. ve diğerleri (1997). İlköğretim Fen Öğretimi. YÖK/Dünya Bankası Millî Eğitimi Geliştirme Projesi Hizmet Öncesi Öğretmen Eğitimi, Ankara Yıldırım,A.ve Şimşek,H., (2000). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (2.baskı).Ankara. Seçkin. Rudnitsky, A.ve Etheredge, S., (2003). Introducing students to scientific İnquiry. Boston. Pearson. Schwab, J. (1966). The Teaching of Science. Cambridge, MA: Harvard University Press. 237 American Association for the Advancement of Science1993. Benchmarks for Science Literacy. New York: Oxford University Press. Orlich, D. C., Harder.R, Callahan. C. R ve Gibson. H.W, (1998), Teaching Strategies a guide to a beter instruction. (s.211-227, 291-321).Boston, Newyork. Hougton Mifflin. Wandersee,J.,J.,Mintzes, J.ve Novak, J.(1994). Research on alternative conceptions in science ,Wandersee,J.,J.,Mintzes, J., Novak, J.,(editör) (2005), Teaching science for understanding a human constructive view, Elsevier Academic Press, London. Wenglinsky, H. (2005). Using technology wisely: the keys to success in schools. Teachers College Press. New York YÖK/MEB.(1997). Dünya Bankası Milli Eğitim Geliştirme Projesi, Öğretmen Eğitimi Dizisi.İlköğretim Fen Öğretimi.Ankara. C. Kongre, Seminer, Sempozyum Bildirileri Ardaç, D.ve Muğaloğlu, E. (2002), “Bilimsel Süreçlerin Kazanımına Yönelik Bir Program Çalışması”, V. Ulusal Fen ve Matematik Eğitimi Kongresi-ODTÜ, Ankara. Bohman, (2006). Proceedings of World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia and Telecommunications (s. 1629-1635). Chesapeake, VA: AACE. Çakır, S.Ö. ve Yürük, N. (1999). Oksijenli ve Oksijensiz Solunum Konusunda Kavram Yanılgıları Teşhis Testinin Geliştirilmesi ve Uygulanması. III. Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu. M.E.B. ÖYGM Doran, R. L.ve Tamir, P.,Chan, A. (1995) Assessment in science. Arlington, VA: National Science Teachers Association. Dusch, R.E.ve Grandly,E.R.(2005). Reconsidering the character and role of inquiry in school science: framing the debates. Inquiry Conference On Developing A Consensus Research Agenta, New Brunswick, Rutgers University. Kjcernsli, M.(2003). Achivement in scientific literacy in PISA: Conceptual understanding and process skill, Paper(draft) for the ESERA, Netherlands. Romance, N.R.ve Vitale,M.r. (2005).A knowledge- focused multi-part strategy for enhancing student reading comphrehension proficency in grade 5, International Reading Association, San Antonia, Texas 238 Tobin, K. (1990). Conceptualizing teaching roles in terms of metaphors and beliefs sets. Paper presented at the annual meeting of the American Educational Research Association, Boston Yang, H., Wang, K. (2006). Enhancing Technology-supported Inquiry Teaching Ability of Mathematics and Science Teachers through an Summer Intensive Course. In E. Pearson & P. D. TEZLER Arslan (Gürsel), A. (1995). İlkokul Öğrencilerinde Gözlenen Bilimsel Beceriler, Doktora Tezi, H.Ü.Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara Genç, M. ( 2007). İşbirlikli Öğrenmenin Problem Çözmeye ve Başarıya Etkisi, Doktora tezi M.Ü.Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Parim, G. (2000), Problem tabanlı Öğrenim Yaklaşımı ile DNA, Kromozom Ve Gen Kavramlarının Öğrenilmesi, Master tezi, M.Ü.Fen Bilimleri Enstitüsü Sarıbaş, D.(2003). Kimya Öğretmen Adaylarının Sulu Çözeltiler Konusundaki Kavramsal Değişim, Başarı, Tutum ve Algılamalarına Yeni Bir Yaklaşım; Öğrenme Modelinden Öğretim Modeline Yapılandırıcı Method. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi. Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü E- ELEKTRONİK Aslan, A., Tertemiz, N. (2004) İlköğretimde bilimsel süreçlerin geliştirilmesi , http://www.tebd.gazi.edu.tr/arsiv/2004_cilt2/sayi_4/479-492.pdfadresinden alınmıştır. Bağcı, K,G., (2003).Üçüncü uluslar arası matematik ve fen araştırması,fen öğretimi,bilimsel araştırma ve bilimin doğası, İlköğretim – online.org.tr Byee, R.W. (2002), Scientific Inquiry, Student Learning, and the Science curriculum, Learning Science And The Science Of Learning; NSTA Press, www.nsta.org Carsweel,E.,(1998). Investigating photosynthesisand respiration through kinestetic and inquiry. http://www.the-aps.org/education/k12curric/activities/pdfs/carswell.pdf Darling-Hammond, L.(2000). http://epaa.asu.edu/epa/v8n1 Teacher quality and achievement. Garison, D.R.,(2009). Inquiry and critical thinking- reflective inquiry. http:// commons.ucalgary.ca adresinden alınmıştır. 239 Hein, G. E. and Lee, S. 2000. Assessment of Science Inquiry. [Online] Available: http://www.nsf.gov/pubs/2000/nsf99148/lcd/ch_12.htm [25th February 2000]. Harlen, W., (1997).Assessment in the Inquiry Classroom, http://www.nsf.gov/pubs/2000/nsf99148/pdf/ch_11.pdf adresinden alınmıştır. Harlen, W. ( 1998). The process circus: Developing the process skills of inquirybased science. Mhtml:file:// F:/ Process %20Circus%20Full%20Text.mht T Harlen,W. (1997) “The Process Circus: Developing the Process Skills of InquiryBased Science” http:/www.exploratorium.edu/IFI/activities/processcircus.html. Hein, G. E. and Lee, S. 2000. Assessment of Science Inquiry. [Online] Available: http://www.nsf.gov/pubs/2000/nsf99148/lcd/ch_12.htm Eşme, İ.(2007). PISA 2006 Sonuçları Ve http://www.radikal.com.tr adresinden alınmıştır. Türkiye'de Fen Eğitimi, French, D.P., and Russell, C.P. (2001). A statistical examination of student achievement and attitude in a large enrollment inquiry-based, introductory, biology course. http://zoology.okstate.edu/zoo_lrc/biol1114/guest/narst-2001.pdf. Kurfiss, G.J.,( 2009). Critical thinking by design http://oregonstate.edu adresinden alınmıştır Lanza, J. (2007). Shoul you use inquiry and problem- solving laboratories?, http:// www. Enviroliteracy.org/article.php/1270.html adresinden alınmıştır. MEB. (TTKB) (2005). İlköğretim Fen ve Teknoloji Dersi Öğretim Programı. Ankara. Meb.gov.tr adresinden alınmıştır. Padilla,J., M.( 1990). The science process skills, f:/padilla.mhtF:/ padilla.mht adresinden alınmıştır. Samarapungavan.A.,,Mantzicopoulos.P.,ve Patrick.H (2008) Learning science through inquiry in kindergarten. Willey Interscience (www.interscience.willey.com). Windschitl, M., Thompson, J., Braaten,M.(2007).Beyond The Scientific Method: Model-Based Inquiry as a New Paradigm of Preference for School Science Investigations, www.interscience.wiley.com 240 EKLER 241 EK 1. BİLİMSEL İŞLEM BECERİ TESTİ AÇIKLAMA: Bu test, özellikle Fen ve Matematik derslerinizde ve ilerde üniversite sınavlarında karşınıza çıkabilecek karmaşık gibi görünen problemleri analiz edebilme kabiliyetinizi ortaya çıkarabilmesi açısından çok faydalıdır. Bu test içinde, problemdeki değişkenleri tanımlayabilme, hipotez kurma ve tanımlama, işlemsel açıklamalar getirebilme, problemin çözümü için gerekli incelemelerin tasarlanması, grafik çizme ve verileri yorumlayabilme kabiliyelerini ölçebilen sorular bulunmaktadır. Her soruyu okuduktan sonra kendinizce uygun seçeneği yalnızca cevap kağıdına işaretleyiniz. 1. Bir basketbol antrenörü, oyuncuların güçsüz olmasından dolayı maçları kaybettklerini düşünmektedir. Güçlerini etkileyen faktörleri araştırmaya karar verir. Antrenör, oyuncuların gücünü etkileyip etkilemediğini ölçmek için aşağıdaki değişkenlerden hangisini incelemelidir? a. Her oyuncunun almış olduğu günlük vitamin miktarını. b. Günlük ağırlık kaldırma çalışmalarının miktarını. c. Günlük antreman süresini. d. Yukarıdakilerin hepsini. 2. Arabaların verimliliğini inceleyen bir araştırma yapılmaktadır. Sınanan hipotez, benzine katılan bir katkı maddesinin arabaların verimliliğini artıdığı yolundadır. Aynı tip beş arabaya aynı miktarda benzin fakat farklı miktarlarda katkı maddesi konur. Arabalar benzinleri bitinceye kadar aynı yol üzerinde giderler. Daha sonra her arabanın aldığı mesafe kaydedilir. Bu çalışmada arabaların verimliliği nasıl ölçülür? a. Arabaların benzinleri bitinceye kadar geçen süre ile. b. Her arabanın gittiği mesafe ile. c. Kullanılan benzin miktarı ile. d. Kullanılan katkı maddesinin miktarı ile. 3. Bir araba üreticisi daha ekonomik arabalar yapmak istemektedir. Araştırmacılar arabanın litre başına alabileceği mesafeyi etkileyebilecek değşkenleri araştırmaktadırlar. Aşağıdaki değişkenlerden hangisi arabanın litre başına alabileceği mesafeyi etkileyebilir? a. Arabanın ağırlığı. 242 b. Motorun hacmi. c. Arabanın rengi d. a ve b. 4. Ali Bey, evini ısıtmak için komşularından daha çok para ödenmesinin sebeblerini merak etmektedir. Isınma giderlerini etkileyen faktörleri araştırmak için bir hipotez kurar. Aşağıdakilerden hangisi bu araştırmada sınanmaya uygun bir hipotez değildir? a. Evin çevresindeki ağaç sayısı ne kadar az ise ısınma gideri o kadar fazladır. b. Evde ne kadar çok pencere ve kapı varsa, ısınma gideri de o kadar fazla olur. c. Büyük evlerin ısınma giderleri fazladır. d. Isınma giderleri arttıkça ailenin daha ucuza ısınma yolları araması gerekir. 5. Fen sınıfından bir öğrenci sıcaklığın bakterilerin gelişmesi üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Yaptığı deney sonucunda, öğrenci aşağıdaki verileri elde etmiştir: Deney odasının sıcaklığı (0C) 5 10 15 25 50 70 Bakteri kolonilerinin sayısı 0 2 6 12 8 1 Aşağıdaki grafiklerden hangisi bu verileri doğru olarak göstermektedir? a. b. 1 12 8 10 12 8 Kolonilerin 6 sayısı 2 Kolonilerin 6 sayısı 4 0 2 0 5 10 15 25 50 0 Sıcaklık( C) 70 c. 0 10 20 30 40 50 60 70 0 Sıcaklık( C) d. 70 70 60 50 50 25 40 15 Sıcaklık( C)30 Sıcaklık( C)10 20 5 10 0 0 0 243 0 0 3 6 9 12 15 Kolonilerin sayısı 18 0 3 6 9 12 15 Kolonilerin sayısı 18 6. Bir polis şefi, arabaların hızının azaltılması ile uğraşmaktadır. Arabaların hızını etkileyebilecek bazı faktörler olduğunu düşünmektedir. Sürücülerin ne kadar hızlı araba kullandıklarını aşağıdaki hipotezlerin hangisiyle sınayabilir? a. Daha genç sürücülerin daha hızlı araba kullanma olasılığı yüksektir. b. Kaza yapan arabalar ne kadar büyükse, içindeki insanların yaralanma olasılığı o kadar azdır. c. Yollarda ne kadar çok polis ekibi olursa, kaza sayısı o kadar az olur. d. Arabalar eskidikçe kaza yapma olasılıkları artar. 7. Bir fen sınıfında, tekerlek yüzeyi genişliğinin tekerleğin daha kolay yuvarlanması üzerine etkisi araştırılmaktadır. Bir oyuncak arabaya geniş yüzeyli tekerlekler takılır, önce bir rampadan (eğiik düzlem) aşağı bırakılır ve daha sonra düz bir zemin üzerinde gitmesi sağlanır. Deney, aynı arabaya daha dar yüzeyli tekerlekler takılarak tekrarlanır. Hangi tip tekerleğin daha kolay yuvarlandığı nasıl ölçülür? a. Her deneyde arabanın gittiği toplam mesafe ölçülür. b. Rampanın (eğik düzlem) eğim açısı ölçülür. c. Her iki deneyde kullanılan tekerlek tiplerinin yüzey genişlkleri ölçülür. d. Her iki deneyin sonunda arabanın ağırlıkları ölçülür. 8. Bir çiftçi daha çok mısır üretebilmenin yollarını aramaktadır. Mısırların miktarını etkileyen faktörleri araştırmayı tasarlar. Bu amaçla aşağıdaki hipotezlerden hangisini sınayabilir? a. Tarlaya ne kadar çok gübre atılırsa, o kadar çok mısır elde edilir. b. Ne kadar çok mısır elde edilirse, kar o kadar fazla olur. c. Yağmur ne kadar çok yağarsa , gübrenin etkisi o kadar çok olur. d. Mısır üretimi arttıkça, üretim maliyeti de artar. 9. Bir odanın tabandan itibaren değişik yüzeylerdeki sıcaklıklarla ilgli bir çalışma yapılmış ve elde edilen veriler aşağıdaki grafikte gösterilmiştir. Değişkenler arasındaki ilişki nedir? 28 26 Hava Sıcaklığı 24 (0C) 22 20 50 250 100 150 200 244 300 Yükseklik(cm) a. Yükseklik arttıkça sıcaklık azalır. b. Yükseklik arttıkça sıcaklık artar. c. Sıcaklık arttıkça yükseklik azalır. d. Yükseklik ile sıcaklık artışı arasında bir ilşki yoktur. 10. Ahmet, basketbol topunun içindeki hava arttıkça, topun daha yükseğe sıçracağını düşünmektedir. Bu hipotezi araştırmak için, birkaç basketbol topu alır ve içlerine farklı miktarda hava pompalar. Ahmet hipotezini nasıl sınamalıdır? a. Topları aynı yükseklikten fakat değişik hızlarla yere vurur. b. İçlerinde farklı miktarlarda hava olan topları, aynı yükseklikten yere bırakır. c. İçlerinde aynı miktarlarda hava olan topları, zeminle farklı açılardan yere vurur. d. İçlerinde aynı miktarlarda hava olan topları, farklı yüksekliklerden yere bırakır. 11. Bir tankerden benzin almak için farklı genişlikte 5 hortum kullanılmaktadır. Her hortum için aynı pompa kullanılır. Yapılan çalışma sonunda elde edilen bulgular aşağıdaki grafikte gösterilmiştir. 15 Dakikada 12 pompalanan benzin miktarı 9 (litre) 6 3 5 10 15 20 25 30 35 Hortumların (mm) Aşağıdakilerden hangisi değişkenler arasındakiçapı ilişkiyi açıklamaktadır? a. Hortumun çapı genişledikçe dakikada pompalanan benzin miktarı da artar. b. Dakikada pompalanan benzin miktarı arttıkça, daha fazla zaman gerekir. c. Hortumun çapı küçüldükçe dakikada pompalanan benzin miktarı da artar. d. Pompalanan benzin miktarı azaldıkça, hortumun çapı genişler. Önce aşağıdaki açıklamayı okuyunuz ve daha sonra 12, 13, 14 ve 15 inci soruları açıklama kısmından sonra verilen paragrafı okuyarak cevaplayınız. Açıklama: Bir araştırmada, bağımlı değişken birtakım faktörlere bağımlı olarak gelişim gösteren değişkendir. Bağımsız değişkenler ise bağımlı değişkene etki eden 245 faktörlerdir. Örneğin, araştırmanın amacına göre kimya başarısı bağımlı bir değişken olarak alınabilir ve ona etki edebilecek faktör veya faktörler de bağımsız değişkenler olurlar. Ayşe, güneşin karaları ve denizleri aynı derecede ısıtıp ısıtmadığını merak etmektedir. Bir araştırma yapmaya karar verir ve aynı büyüklükte iki kova alır. Bumlardan birini toprakla, diğerini de su ile doldurur ve aynı miktarda güneş ısısı alacak şekilde bir yere koyar. 8.00 - 18.00 saatleri arasında, her saat başı sıcaklıklarını ölçer. 12. Araştırmada aşağıdaki hipotezlerden hangisi sınanmıştır? a. Toprak ve su ne kadar çok güneş ışığı alırlarsa, o kadar ısınırlar. b. Toprak ve su güneş altında ne kadar fazla kalırlarsa, o kadar çok ısınırlar. c. Güneş farklı maddelari farklı derecelerde ısıtır. d. Günün farklı saatlerinde güneşin ısısı da farklı olur. 13. Araştırmada aşağıdaki değişkenlerden hangisi kontrol edilmiştir? a. Kovadaki suyun cinsi. b. Toprak ve suyun sıcaklığı. c. Kovalara koyulan maddenin türü. d. Herbir kovanın güneş altında kalma süresi. 14. Araştırmada bağımlı değişken hangisidir? a. Kovadaki suyun cinsi. b. Toprak ve suyun sıcaklığı. c. Kovalara koyulan maddenin türü. d. Herbir kovanın güneş altında kalma süresi. 15. Araştırmada bağımsız değişken hangisidir? a. Kovadaki suyun cinsi. b. Toprak ve suyun sıcaklığı. c. Kovalara koyulan maddenin türü. d. Herbir kovanın güneş altında kalma süresi. 16. Can, yedi ayrı bahçedeki çimenleri biçmektedir. Çim biçme makinasıyla her hafta bir bahçedeki çimenleri biçer. Çimenlerin boyu bahçelere göre farklı olup 246 bazılarında uzun bazılarında kısadır. Çimenlerin boyları ile ilgili hipotezler kurmaya başlar. Aşağıdakilerden hangisi sınanmaya uygun bir hipotezdir? a. Hava sıcakken çim biçmek zordur. b. Bahçeye atılan gürenin miktarı önemlidir. c. Daha çok sulanan bahçedeki çimenler daha uzun olur. d. Bahçe ne kadar engebeliyse çimenleri kesmekte o kadar zor olur. 17, 18, 19 ve 20 nci soruları aşağıda verilen paragrafı okuyarak cevaplayınız. Murat, suyun sıcaklığının, su içinde çözünebilecek şeker miktarını etkileyip etkilemediğini araştırmak ister. Birbirinin aynı dört bardağın herbirine 50 şer mililitre su koyar. Bardaklardan birisine 0 0C de, diğerine de sırayla 50 0C, 75 0C ve 95 0C sıcaklıkta su koyar. Daha sonra herbir bardağa çözünebileceği kadar şeker koyar ve karıştırır. 17. Bu araştırmada sınanan hipotez hangisidir? a. Şeker ne kadar çok suda karıştırılırsa o kadar çok çözünür. b. Ne kadar çok şeker çözünürse, su o kadar tatlı olur. c. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, çözünen şekerin miktarı o kadar fazla olur. d. Kullanolan suyun miktarı arttıkça sıcaklığı da artar. 18. Bu araştırmada kontrol edilebilen değişken hangisidir? a. Her bardakta çözünen şeker miktarı. b. Her bardağa konulan su miktarı. c. Bardakların sayısı. d. Suyun sıcaklığı. 19. Araştımanın bağımlı değişkeni hangisidir? a. Her bardakta çözünen şeker miktarı. b. Her bardağa konulan su miktarı. c. Bardakların sayısı. d. Suyun sıcaklığı. 20. Araştırmadaki bağımsız değişken hangisidir? a. Her bardakta çözünen şeker miktarı. b. Her bardağa konulan su miktarı. c. Bardakların sayısı. d. Suyun sıcaklığı. 247 21. Bir bahçıvan domates üretimini artırmak istemektedir. Değişik birkaç alana domates tohumu eker. Hipotezi, tohumlar ne kadar çok sulanırsa, o kadar çabuk filizleneceğidir. Bu hipotezi nasıl sınar? a. Farklı miktarlarda sulanan tohumların kaç günde filizleneceğine bakar. b. Her sulamadan bir gün sonra domates bitkisinin boyunu ölçer. c. Farklı alanlardaki bitkilere verilen su miktarını ölçer. d. Her alana ektiği tohum sayısına bakar. 22. Bir bahçıvan tarlasındaki kabaklarda yaprak bitleri görür. Bu bitleri yok etmek gereklidir. Kardeşi “Kling” adlı tozun en iyi böcek ilacı olduğunu söyler. Tarım uzmanları ise “Acar” adlı spreyin daha etkili olduğunu söylemektedir. Bahçıvan altı tane kabak bitkisi seçer. Üç tanesini tozla, üç tanesini de spreyle ilaçlar. Bir hafta sonra her bitkinin üzerinde kalan canlı bitleri sayar. Bu çalışmada böcek ilaçlarının etkinliği nasıl ölçülür? a. Kullanılan toz ya da spreyin miktarı ölçülür. b. Toz ya da spreyle ilaçlandıktan sonra bitkilerin durumları tespit edilir. c. Her fidede oluşan kabağın ağırlığı ölçülür. d. Bitkilerin üzerinde kalan bitler sayılır. 23. Ebru, bir alevin belli bir zaman süresi içinde meydana getireceği ısı enerjisi miktarını ölçmek ister. Bir kabın içine bir liter soğuk su koyar ve 10 dakika süreyle ısıtır. Ebru, alevin meydana getirdiği ısı enerjisini nasıl öiçer? a. 10 dakika sonra suyun sıcaklığında meydana gelen değişmeyi kayeder. b. 10 dakika sonra suyun hacminde meydana gelen değişmeyi ölçer. c. 10 dakika sonra alevin sıcaklığını ölçer. d. Bir litre suyun kaynaması için geçen zamanı ölçer. 24. Ahmet, buz parçacıklarının erime süresini etkileyen faktörleri merak etmektedir. Buz parçalarının büyüklüğü, odanın sıcaklığı ve buz parçalarının şekli gibi faktörlerin erime süresini etkileyebileceğini düşünür. Daha sonra şu hipotezi sınamaya karar verir: Buz parçalarının şekli erime süresini etkiler. Ahmet bu hipotezi sınamak için aşağıdaki deney tasarımlarının hangisini uygulamalıdır? a. Herbiri farklı şekil ve ağırlıkta beş buz parçası alınır. Bunlar aynı sıcaklıkta benzer beş kabın içine ayrı ayrı konur ve erime süreleri izlenir. 248 b. Herbiri aynı şekilde fakat farklı ağırlıkta beş buz parçası alınır. Bunlar aynı sıcaklıkta benzer beş kabın içine ayrı ayrı konur ve erime süreleri izlenir. c. Herbiri aynı ağırlıkta fakat farklı şekillerde beş buz parçası alınır. Bunlar aynı sıcaklıkta benzer beş kabın içine ayrı ayrı konur ve erime süreleri izlenir. d. Herbiri aynı ağırlıkta fakat farklı şekillerde beş buz parçası alınır. Bunlar farklı sıcaklıkta benzer beş kabın içine ayrı ayrı konur ve erime süreleri izlenir. 25. Bir araştırmacı yeni bir gübreyi denemektedir. Çalışmalarını aynı büyüklükte beş tarlad yapar. Her tarlaya yeni gübresinden değişik miktarlarda karıştırır. Bir ay sonra, her tarlada yetişen çimenin ortalama boyunu ölçer. Ölçüm sonuçları aşağıdaki tabloda verilmiştir. Gübre miktarı (kg) 10 30 50 80 100 Çimenlerin ortalama boyu (cm) 7 10 12 14 12 Tablodaki verilerin grafiği aşağıdakilerden hangisidir? a. b. Gübre miktarı Çimenlerin ortalama boyu Gübre miktarı d. c. Çimenlerin ortalama boyu Çimenlerin ortalama boyu Gübre miktarı Gübre miktarı boyu Çimenlerin ortalama 249 26. Bir biyolog şu hipotezi test etmek ister: Farelere ne kadar çok vitamin verilirse o kadar hızlı büyürler. Biyolog farelerin büyüme hızını nasıl ölçebilir? a. Farelerin hızını ölçer. b. Farelerin, günlük uyumadan durabildikleri süreyi ölçer. c. Hergün fareleri tartar. d. Hergün farelerin yiyeceği vitaminleri tartar. 27. Öğrenciler, şekerin suda çözünme süresini etkileyebilecek değişkenleri düşünmektedirler. Suyun sıcaklığını, şekerin ve suyun miktarlarını değişken olarak saptarlar. Öğrenciler, şekerin suda çözünme süresini aşağıdaki hipotezlerden hangisiyle sınayabilir? a. Daha fazla şekeri çözmek için daha fazla su gereklidir. b. Su soğudukça, şekeri çözebilmek için daha fazl akarıştırmak gerekir. c. Su ne kadar sıcaksa, o kadar çok şeker çözünecektir. d. Su ısındıkça şeker daha uzun sürede çözünür. 28. Bir araştıma grubu, değişik hacimli motorları olan arabalaıın randımanlarını ölçer. Elde edilen sonuçların garfiği aşağıdaki gibidir: 30 Litre başına alınan mesafe (km) 25 20 15 10 1 2 3 4 5 Motor hacmi Aşağıdakilerden hangisi değişkenler arasındaki ilişkiyi gösterir? (litre) a. Motor ne kadar büyükse, bir litre benzinle gidilen mesafe de o kadar uzun olur. 250 b. Bir litre benzinle gidilen mesafe ne kadar az olursa, arabanın motoru o kadar küçük demektir. c. Motor küçüldükçe, arabanın bir litre benzinle gidilen mesafe artar. d. Bir litre benzinle gidilen mesafe ne kadar uzun olursa, arabanın motoru o kadar büyük demektir. 29, 30, 31 ve 32 nci soruları aşağıda verilen paragrafı okuyarak cevaplayınız. Toprağa karıtırılan yaprakların domates üretimine etkisi araştırılmaktadır. Araştırmada dört büyük saksıya aynı miktarda ve tipte toprak konulmuştur. Fakat birinci saksıdaki torağa 15 kg., ikinciye 10 kg., üçüncüye ise 5 kg. çürümüş yaprak karıştırılmıştır. Dördüncü saksıdaki toprağa ise hiç çürümüş yaprak karıştırılmamıştır. Daha sonra bu saksılara domates ekilmiştir. Bütün saksılar güneşe konmuş ve aynı miktarda sulanmıştır. Her saksıdan eled edilen domates tartılmış ve kaydedilmiştir. 29. Bu araştırmada sınanan hipotez hangisidir? a. Bitkiler güneşten ne kadar çok ışık alırlarsa, o kadar fazla domates verirler. b. Saksılar ne kadar büyük olursa, karıştırılan yaprak miktarı o kadar fazla olur. c. Saksılar ne kadar çok sulanırsa, içlerindeki yapraklar o kadar çabuk çürür. d. Toprağa ne kadar çok çürük yaprak karıştırılırsa, o kadar fazla domates elde edilir. 30. Bu araştırmada kontrol edilen değişken hangisidir? a. Her saksıdan elde edilen domates miktarı b. Saksılara karıştırılan yaprak miktarı. c. Saksılardaki torak miktarı. d. Çürümüş yapak karıştırılan saksı sayısı. 31. Araştırmadaki bağımlı değişken hangisidir? a. Her saksıdan elde edilen domates miktarı b. Saksılara karıştırılan yaprak miktarı. c. Saksılardaki torak miktarı. d. Çürümüş yapak karıştırılan saksı sayısı. 32. Araştırmadaki bağımsız değişken hangisidir? a. Her saksıdan elde edilen domates miktarı b. Saksılara karıştırılan yaprak miktarı. 251 c. Saksılardaki torak miktarı. d. Çürümüş yapak karıştırılan saksı sayısı. 33. Bir öğrenci mıknatısların kaldırma yeteneklerini araştırmaktadır. Çeşitli boylarda ve şekillerde birkaç mıknatıs alır ve her mıknatısın çektiği demir tozlarını tartar. Bu çalışmada mıknatısın kaldırma yeteneği nasıl tanımlanır? a. Kullanılan mıknatısın büyüklüğü üle. b. Demir tozalrını çeken mıknatısın ağırlığı ile. c. Kullanılan mıknatısın şekli ile. d. Çekilen demir tozlarının ağırlığı ile. 34. Bir hedefe çeşitli mesafelerden 25 er atış yapılır. Her mesafeden yapılan 25 atıştan hedefe isabet edenler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Mesafe(m) Hedefe vuran atış sayısı 5 15 25 50 100 25 10 10 5 2 Aşağıdaki grafiklerden hangisi verilen bu verileri en iyi şekilde yansıtır? a. b. 100 25 Hedefi bulan atış sayısı 20 Hedefe olan 50 uzaklık (m) 25 15 15 10 5 5 20 40 60 80 100 Hedefe olan uzaklık (m) c. 2 5 10 15 25 Hedefi bulan atış sayısı d. 100 25 Hedefi bulan atış sayısı 20 Hedefe olan 80 uzaklık (m) 60 15 40 10 20 5 5 10 15 20 Hedefi bulan atış sayısı 25 20 40 60 80 100 Hedefe olan uzaklık (m) 252 35. Sibel, akvaryumdaki balıkların bazen çok haraketli bazen ise durgun olduklarını gözler. Balıkların hareketliliğini etkileyen faktörleri merak eder.Balıkların hareketliliğini etkileyen faktörleri hangi hipotezle sınayabilir? a. Balıklara ne kadar çok yem verilirse, o kadar çok yeme ihtiyaçları vardır. b. Balıklar ne kadar hareketli olursa o kadar çok yeme ihtiyaçları vardır. c. Su da ne kadar çok oksijen varsa, balıklar o kadar iri olur. d. Akvaryum ne kadar çok ışık alırsa, balıklar o kadar hareketli olur. 36. Murat Bey’in evinde birçok electrikli alet vardır. Fazla gelen elektrik faturaları dikkatini çeker. Kullanılan elektrik miktarını etkileyen faktörleri araştırmaya karar verir. Aşağıdaki değişkenlerden hangisi kullanılan elektrik enerjisi miktarını etkileyebilir? a. TV nin açık kaldığı süre. b. Elektrik sayacının yeri. c. Çamaşır makinesinin kullanma sıklığı. d. a ve c. 253 EK 2. KAVRAM TESTİ Ad: Soyad: No: Sınıf: FOTOSENTEZ 1-Hangi canlılar üreticidir? En az 2 örnek veriniz. 2-Üretici canlılar diğer canlılardan farklı olarak hangi olayı gerçekleştirirler? 3-Kloroplast ile klorofil aynı yapı mıdır? Aralarında fark varsa belirtin? 4-Bütün üreticilerde kloroplast var mıdır? Evet. Çünkü;.................................................................... Hayır. Çünkü;................................................................. 5- Yeşil bitkilerin tüm hücreleri fotosentez yapar mı? Evet Çünkü;................................................................. Hayır çünkü;................................................................ 6-Fotosentezin denklemini yazınız. ( Neler kullanılır?, Neler üretilir?) 7-Yeşil bitkiler sürekli fotosentez yapar mı? Evet. Çünkü;.................................................................... Hayır. Çünkü;................................................................. 8- Fotosentez gün boyunca aynı hızla gerçekleşir mi? Evet. Çünkü;.................................................................... Hayır. Çünkü;................................................................. 9-Fotosentezde güneş ışığının rolü nedir? 10-Fotosentez hızını etkileyen çevresel faktörlerden en az 4 tanesini yazınız. 11-Bitkilerde ağırlık artışının nedeni nedir? 12 – Fotosentez için sadece ışık , su karbondioksit yeterli midir? 12-Bitkinin hangi yapısal özellikleri fotosentez hızını etkiler? 13-Fotosentezde suyun işlevi nedir? 14-Fotosentezde açığa çıkan gaz nedir? 15- Fotosentezde kullanılan su miktarını fotosentez hızını ölçmek için kullanabilirmiyiz? Niçin? 17-Terleme ile bitkiler hangi maddeleri dışarı verir? 254 18-Bitkilerde terleme hangi yapıda görülür? 19-Bitkilerde terleme ne işe yarar? 20-Kurak bölge bitkileri ile nemli bölge bitkileri arasında ne gibi yapısal uyum farkları vardır? 21-Çimlenme sırasında tohum hangi gazı kullanır? Niçin? 22-Çimlenme sırasında hangi gaz üretilir? 23-Çimlenme sırasında ışık gerekli midir? Niçin? 24-Çimlenme sırasında besin nereden sağlanır? 25- “Çimlenme için belirli bir sıcaklık gerekli midir?” sorusuna yanıt bulmaya çalışan bir öğrenci olsaydınız nasıl bir deney düzeneği kurgulardınız? Şekillerle çizerek açıklayabilirsiniz. 255 Ad: Soyad: No: Sınıf: SOLUNUM 6- Bitkiler ne zaman solunum yapar? 7- Tüm canlılar solunum yapar mı? Evet. Çünkü;.................................................................... Hayır. Çünkü;................................................................. 8- Solunum bitkilerde hangi yapı veya yapılarda gerçekleşir? 9- Solunum sonucu üretilen enerjinin kaynağı nedir? 10- Solunum için tüm canlılar oksijene ihtiyaç duyar mı? Evet. Çünkü;.................................................................... Hayır. Çünkü;................................................................. 11- Bitkiler olmadan hayvanlar yaşabilir mi? Evet. Çünkü;.................................................................... Hayır. Çünkü;................................................................. 12- Oksijenli solunumun denklemini yazınız? 13- Bitkiler gündüz dış ortamdan oksijen alır mı? 14- Solunum sonucu açığa çıkan enerji birimi nedir? 15- Solunumda açığa çıkan enerji ne için kullanılır? 16- Hücreden hücreye enerji transferi yapılır mı? 12-Oksijensiz solunum yapan canlılar var mıdır? Örnek veriniz. 13- Besinlerdeki enerjinin temel kaynağı nedir? 256 EK 3. BAŞARI TESTİ D:.......................... Y:........................... B:.......................... AD: SOYAD: SINIF: FOTOSENTEZ- SOLUNUM BAŞARI TESTİ N0: 1- Çizgili kaslarda gerçekleşen oksijensiz solunum reaksiyonun sonucundaki madde değişimleri ile ilgili aşağıdaki grafiklerden hangisi yanlıştır? Glikoz a) b) c) zaman d) Laktik asit ATP zaman CO2 zaman zaman 2- Koşan bir insanın vücut ısısının artmasının en önemli nedeni aşağıdakilerden hangisidir? a) Çok enerji üretmesi b) Çok yorulması c) Çok terlemesi d) Derin nefes alması 3- Fotosentez yapabilen yeşil bir bitki hava olmayan kapalı bir ortama konuyor. Belli bir süre sonra ortamdaki madde değişimleri incelenerek aşağıdaki grafik elde ediliyor. Bu grafikteki verilenlere göre aşağıdakilerden hangisini söylemek en uygun olur? a) Bitki ışık alan bir ortamda bulunmaktadır. b) Fotosentezde görev yapan enzimler aktivite göstermektedir. c) Hücreler oksijenli solunum yapmaktadır. d) Bitki fermantasyonla ATP sentezlemektedir. 257 4- I- Ribozom bulundurma II- Klorofil sentezleme III- Işık enerjisini doğrudan kullanma IV- İnorganik madde kullanma Yukarıda verilenlerden hangileri sadece fotosentez yapan canlılara özgüdür? a) I ve III b) I, II,III c) II,III d) I, II,III,IV 5Canlı türleri K Türü M Türü N Türü Ortamdaki O2 artar Glikoz azalır O2 azalır Değişiklikler CO2 azalır. CO2 artar. CO2 artar. Üç ayrı canlı türünün yaşadığı ortamlarda meydana gelen metabolik olaylar gözlenip tablodaki gibi tespit edilmiştir. Buna göre; I- K türü ışıklı ortamda bulunan yeşil bir bitki olabilir. II- M türü fermentasyon yapan bir bakteri olabilir. III- N türü karanlıkta tutulan yeşil bir alg olabilir. IV- K ve N türleri fotosentez yapmaktadır. V- N türü ışıklı veya ışıksız ortamda yaşayabilir. Yukarıdaki yargılardan hangilerine ulaşılamaz? a) Yalnız I b) IV, V c) II ve IV d) III ve IV 6- Bitkiler hem gece hem gündüz ; I- Oksijen tüketir, CO2 üretir. II- CO2 tüketir, O2 üretir. III- Terleme yapabilir. IV- Gaz alışverişi sağlayabilir. ifadelerden hangileri doğrudur? a) I b) I ve II c) I ve III d) I, III, IV 258 7- Çimlenen tohumlar Yeşil bitki I II Yukarıdaki kapalı deney düzeneğinde I. ve II. ortamlarda canlılık faaliyetlerinin uzun süre devam edebilmesi için bu ortamlara aşağıdakilerden hangisinin uygulanması gerekir? e) I. kaba ışık verilmeli f) II. kaba ışık verilmeli g) I ve II kaba ışık verilmeli h) I. kaba başlangıçta oksijen verilmeli. Bakteri üreme hızı 8- +++++ ++++ + ++ +++ +++++ Beyaz ışık Işık tayfı mor mavi yeşil sarı turuncu kırmızı Prizma Yeşil su yosunu Oksijenli solunum yapan bakterilerin bulunduğu su içine ipliksi yeşil bir su yosunu bırakılarak üzerine beyaz ışığın prizmadan geçirilmesiyle elde edilen ışık tayfı gönderiliyor. Bir süre sonra bakterilerdeki üreme hızının şekildeki gibi olduğu gözleniyor. Bu deney sonucuna göre aşağıdaki yargılardan hangisine varılmaz? a) Yeşil ışıkta bakteri yoğunluğu en azdır. b) Bakteriler oksijen çıkışının fazla olduğu yerlerde daha çok ürer. c) Fotosentezde açığa çıkan oksijenin kaynağı karbondioksittir. 259 d) Klorofil en çok kırmızı ve mor ışığı emer. 9- Kiloları ve yaşları aynı olan 2 tavşandan birincisi 100Clik bir odaya ikincisi 400Clik odaya konmuştur. “ Solunum hızı sıcaklığa bağlı mıdır?” sorusuna yanıt arayan bir öğrenci deney sırasında aşağıdakilerden hangisi veya hangilerine dikkat etmelidir? 10 0C 400C I- Odaların oksijen miktarının deney başında ve sonunda ölçülmesi. II- Odaların CO2 miktarı deney başında ve sonunda ölçülmesi. III- Odaların başlangıçtaki oksijen miktarının aynı olması. IV- Cinsiyetlerinin aynı olmasına. a) I- III b) II- III c) I- III- IV d) I-II- III- IV Fotosentez hızı 10- Fasulye bitkisi Mısır bitkisi Işık miktarı Yukarıdaki grafik çizilirken aşağıdaki bilgilerden hangileri kullanılmıştır? I- Belirli miktardan sonra ışık miktarı fotosentez hızını etkilemez. II-Her bitki türü için optimum ışık miktarı farklıdır. III-Işık şiddeti artıkça fotosentez hızı sürekli artar. IV-Mısır bitkisinin düşük ışı şiddetindeki fotosentez hızı fasulye bitkisinden fazladır. a) I- II- IV b) I- II-III c) II- III- IV d) I- II 260 11- 12 ve 13. soruları aşağıdaki tablodan yararlanarak cevaplayınız. Sıcaklık Su miktarı Tohum Işık miktarı sayısı I. deney Oksijen miktarı 200C 4 100ml Karanlık oda Oksijen var 200C 4 100ml Aydınlık oda Oksijen var 200C 4 100ml Aydınlık oda Oksijen yok 300C 4 100ml Karanlık oda Oksijen var düzeneği II. deney düzeneği III. deney düzeneği IV. deney düzeneği 11- Bir öğrenci “Tohum çimlenmesinde ışığa ihtiyaç var mıdır?” sorusuna yanıt aramaktadır.Hangi deney düzeneklerini kullanırsa sorusuna yanıt bulabilir? a) I- III b) I- II c) II- III d) II- IV 12- Eğer öğrenci II. ve III. deney düzeneklerini kullanırsa öğrencinin araştırmak istediği soru aşağıdakilerden hangisidir? a) Fotosentez hızını O2 miktarı etkiler mi? b) Çimlenme için havaya ihtiyaç var mı? c) Tohum çimlenirken O2 kullanılır mı? d) Çimlenme için en iyi sıcaklık derecesi nedir? 13- Eğer öğrenci I. ve IV. deney düzeneklerini kullanırsa deney faktörü aşağıdakilerden hangisi olur? a) ışık b) tohum sayısı ışık c) sıcaklık ışık d) oksijen miktarı ışık 14- Su bitkisi 300C 300C 300C I II III 261 Aynı tür bitkilerin kullanıldığı yukarıdaki deney düzeneğinde aşağıdaki sorulardan hangisinin cevabı aranıyor? a) Işık yönü fotosentez hızını etkiliyor mu? b) Sıcaklık fotosentez hızını etkiliyor mu? c) Aynı tür bitkilerin ışığa yönelimi farklı mıdır? d) Kloroplast miktarı fotosentez hızını etkiler mi? 15Saf su Elodea Yandaki deney düzeneğinde Elodea bitkisinin O2 verdiğini gözlemek isteyen öğrenci; ITüpü ışıklandırmalı IISuya CO2 vermeli IIITüpü uygun sıcaklıkta tutmalı IVTüpe kireç suyu eklemeli uygulamalarından hangisini yapması gereksizdir? a) I b) II c) III d) IV 16- Fenol kırmızısı Bira mayası , glikoz çözeltisi Yukarıdaki deney düzeneğinde fenol kırmızı bir süre sonra sarı renge dönüşmüştür. Fenol kırmızı CO2 in ayıracı olup sarı renge dönüşür. Buna göre aşağıdakilerden hangisi deneyle ilgili yanlış açıklamadır? a) Bira mayası hücreleri gerekli oksijeni fenol kırmızından almıştır. b) Glikoz miktarı azalarak etil alkol miktarı artmıştır. c) Bira mayası hücrelerinin sayısı artmıştır. d) Bira mayası hücreleri CO2 üretmiştir 262 17- Nişastanın ayıracı olan iyot çözeltisi , nişasta ile karıştırılırsa mavi renk oluşur. Şekildeki deney kabına; İyot çözeltisi, nişasta,ve su karışımı I- Küf Mantarı II- Parazit bakteri III- Mavi- yeşil alg Hücrelerinden hangileri eklenirse, kaptaki mavi renk kaybolur? a) Yalnız I b) I ve II c) Yalnız III d) I ve III 18- Bazı bitkiler kurak ortamlara uyum sağlamıştır. Bunların, şiddetli kuraklığın sürdüğü çöl ve kumullarda yaşayabilmesi için geliştirdikleri adaptasyonlar aşağıdakilerden hangisi olamaz? a) Geniş alanlara yayılan kök sistemlerinin olması b) Yapraklarında bol tüy olması c) Stoma denilen gözeneklerin yaprağın altında az sayıda olması. d) Yapraklarının büyük olması. Terleme oranı Stomalar kapanır Bitkilerde suyun buhar şeklinde atılmasına terleme denir.Yandaki grafikte terleme oranı ile sıcaklık arasındaki ilişki verilmiştir. 19- 300C Sıcaklık (oC) Bu grafiğe göre; I-Sıcaklığın 30oC ye kadar artırılması terlemeyi artırır. II-Sıcaklığın 30 oC yi geçmesi ile stomalar kapanır ve su kaybı azalır. III-Sıcaklık stomaların açılıp kapanmasını etkiler. IV-Terlemenin artması yaprak dökümünü artırır. Yorumlarından hangileri yapılabilir? a) I ve III b) I, II, III c) II ve IV d) I, II, III, IV 20- Bir bitkide 24 saat boyunca meydana gelen ; I : Oksijen tüketimi II: CO2 tüketimi 263 III: Organik besin yıkımı IV: DNA üretimi gibi metabolik olaylardan hangilerinin bu süre içerisinde aralıksız olarak meydana geldiği söylenebilir? a) Yalnız I b) I ve III c) II ve III d) I , III ve IV ışık 21- X canlısı K Y canlısı L 22- Yukarıdaki şemada iki canlı arasındaki ilişki verilmiştir. Bu canlılardan X nin fotosentez yapan üretici olduğu varsayıldığında aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? a) Y ye ışık verilmediğinde alışverişin durması b) L nin karbondioksit olması c) X e ışık verilmediğinde alışverişin durması d) K nın oksijen olması Bir öğrenci özdeş bitkileri kullanarak aşağıdaki düzenekleri hazırlıyor ve bir süre bekliyor. I II ışık Musluk suyu karanlık Musluk suyu 264 ışık ışık III Gazozlu su IV Kaynatılmış soğutulmuş su Bu sürenin sonunda I. tüpte az, III. tüpte çok miktarda gaz biriktiğini, II ve IV. tüplerde ise herhangi bir değişiklik olmadığını belirliyor. Buna göre, aşağıdakilerden hangisi söylenemez? a) Karanlıkta fotosentez yapılmaz. b) Kaynar su fotosentezi hızlandırır. c) Gazoz fotosentezi hızlandırır. d) Kaynatılıp soğutulan suda karbondioksit yoktur. 23- Aşağıdaki tabloda K ,L ve M hücrelerine ait bazı özellikler verilmiştir. Hücre O2 Kullanımı CO2 kullanımı K L + M + + ( +: gerçekleşir., - : gerçekleşmez) Tablodaki bilgilere göre , aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? a) K hücresi kendi besinini kendi üretir. b) M hücresi bitki hücresi olabilir. c) L hücresi dışarıdan besin alır. d) K hücresi O2siz solunum yapar. 265 24Laktik asit zaman O t1 t2 Her gün spor yapan bir kişinin çizgili kaslarındaki laktik asit miktarının zamana bağlı değişimi grafikteki gibidir. Buna göre kişinin; I- Spor hareketlerini en hızlı yaptığı zaman aralığı O-t1 aralığıdır. II- 0- t1 zaman aralığında dinlenmekte olduğu söylenebilir. III- Çizgili kaslarına t1-t2 zaman aralığında ulaşan O2 miktarı , O-t1 zaman aralığında ulaşan O2 miktarından fazladır. Yorumlarından hangileri doğrudur? a) Yalnız I b)Yalnız II c) II, III d) I, II 25- Canlıların metababolizma hızı , oksijenli solunum hızı ile ölçülür. Sıcakkanlı hayvan türlerinde vücut sıcaklığı ,ortam sıcaklığına bağlı olarak değişmez. Bu tip hayvanlar ortam sıcaklığına bağlı olarak metabolizma hızını düzenleyerek vücut sıcaklığını sabit tutma özelliğine sahiptir.Buna göre sıcaklığı 0-50oC arasında değişen ortamlarda yaşayan sıcakkanlı bir hayvan türünün ,ortam sıcaklığına bağlı olarak metabolizma hızının değişimi ,aşağıdaki grafiklerden hangisi ile gösterilebilir? Metabolizma hızı a) Ortam sıcaklığı O 10 20 30 40 50 266 Metabolizma hızı b) O c) 10 Ortam sıcaklığı 20 30 40 50 Metabolizma hızı O d) 10 20 30 40 50 Ortam sıcaklığı Metabolizma hızı O 10 20 30 40 Ortam sıcaklığı 50 26- Yaprağını dökmeyen kurak Dış ortamdan alınan O2 yüzdesi bölge bitkisinin mevsimlere bağlı olarak dış ortamdan aldığı O2 nin yüzdesi I-Kış II-Sonbahar III- İlkbahar IV- Yaz grafikteki gibidir. I II III IV Mevsimler Grafikteki verilere göre; I- Kış aylarında dış ortamdan alınan O2 daha fazladır. II- Kış aylarında stomalar, yaz aylarına oranla daha uzun süre açıktır. III- Sonbaharda dış ortamdan alınan O2 ilkbahar aylarındakinden daha fazladır. IV- Bitki O2 yi sadece geceleri kullanır. Yargılarından hangileri doğrudur? a) Yalnız I b) III ve IV c) I ve III d) I, II, III 267 27termometre Kireç suyu Bira mayası ve üzüm suyu Yukarıdaki gibi hazırlanan deney düzeneğinde bir süre sonra bira mayası bulunan kabın sıcaklığının arttığı ve kireç suyunun bulandığı gözlenmiştir. Buna göre, bira mayası bulunan kapta gerçekleşen olaylarla ilgili ; I- Karbondioksit açığa çıkar. II- Enerji üretilir. III- Etil alkol oluşur. Genellemelerinden hangileri yapılır? a) Yalnız I b) I, II, III c) I ve III d) Yalnız II 28Fotosenteze uygun bir ortamda bir yeşil su bitkisiyle şekildeki gibi bir düzenek hazırlanıyor. A hunisi dışarıdan hava almayacak şekilde erlen kabının üzerine oturtuluyor. Erlen kabından çıkan gaz kabarcıklarının b borusuyla sistemdeki demir talaşa ulaşması sağlanıyor. Bir süre sonra demir talaşta rengin kahverengiye dönüştüğü ve paslanmanın başladığı gözleniyor. Deney koşullarında, I-Ortamın sıcaklığının azaltılması II-Deney ortamının karanlık hale getirilmesi 268 III- Erlen kabındaki karbondioksit gazının fotosentez için en uygun değere getirilmesi Değişikliklerinden hangilerinin yapılması demir talaştaki paslanma olayının hızlanmasına neden olur? a-Yalnız I b)Yalnız II c)Yalnız III d) I ve III 29Ortama Konulan Canlı Ortamdaki Karbondioksit Ortamlar Türleri Miktarı 1.ortam A B Değişmiyor 2.ortam C D A Artıyor 3.ortam D Hızla azalıyor 4.ortam C A B Hızla artıyor. Güneş ışığı alan, aynı özellikteki kapalı 4 ayrı ortama A ,B, C, D türü canlılar tablodaki gibi yerleştiriliyor. Ortamlardaki oksijen miktarı tablodaki gibi olduğuna göre, hangi tür canlıların fotosentez yaptığı söylenebilir? a) B ve D b) A, B, D c) C ve D d) A, C 30-Fotosentez yapan bir bitki hücresinde fotosentez hızının zamana bağlı değişim grafiği aşağıdaki gibi verilmiştir. Fotosentez hızı Bu grafikle ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi söylenemez? zaman I II III IV V a) I. aralıkta ışık miktarı artmaktadır. b) IV. aralıkta üretilen besin miktarı V. aralıkta üretilen besinden fazladır. c) III. aralıkta üretilen O2 miktarı en azdır. d) II ve V. aralıklarda fotosentez hızı sabittir. 269 EK 4. ÖĞRENCİ GÖRÜŞME FORMU Öğrencinin Adı Soyadı: Sınıf: No: 1- Bu çalışmadan neler öğrendiniz? 2- Bu çalışmayı grup olarak yapmanızın faydaları sizce nelerdir? 3- Bu çalışmayı bireysel yapmak istermiydiniz? Niçin? 4- Bu çalışmada en çok zorlandığınız bölüm nedir? 5- Bu çalışmada başarılı olduğunuz bölümler nelerdir? 6- Çalışmayı yaparken hangi problemlerle nelerdi? karşılaştınız? Bunların nedenleri 7- Bu çalışmayı tekrar yapsaydınız nelere dikkat ederdiniz? 8- Bu çalışmanın daha öncede yaptığınız deneysel çalışmalardan farkları nelerdir? 9- Bu çalışma ünite konuları derste işlendikten işlenmeden önce mi yapılmalı? Niçin açıklayınız. sonra mı yoksa konular 10- Bu çalışmanın beğenmediğiniz yönlerini belirtiniz . 270 EK 5. DENEY RAPORU DEĞERLENDIRME FORMU Sınıf: 8D Grup Adı: 4 Grup Üyeleri : Değerlendirilecek Kriter Puan 1- Problemin Ortaya Konulup, Soruya Çevrilmesi: a) Problem konuyla ilgili ve soruya çevrilmiş b) Problem konuyla ilgili ama soruya çevrilmemiş. c) Problem oluşturulmuş ama konuyla ilgili değil. d) Problem sorusu belirtilmemiş. 2- Hipotezin Ortaya Konulması a) Test edilebilecek mantıklı bir hipotez kurulmuş. b) Hipotez mantıklı ama test edilebilir değil. c) Hipotez ifade edilmemiş. 3- Deney Malzemelerinin Belirtilmesi a) Kullanılan tüm malzemeler doğru olarak belirtilmiş. b) Deney malzemeleri eksik belirtilmiş . c) Deney malzemeleri yanlış belirtilmiş . d) Deney malzemeleri belirtilmemiş. 4 - İşlemler Süreci (Procedure) a) Kontrollü deney düzeneği tasarlanmış, sabit ve değişken faktörler belirtilmiş, deney düzeneği doğru kurulmuş, her basamak açıklanmış, sonuçların(veriler) nasıl ve ne zaman alınacağı belirtilmiş. b) Kontrollü deney düzeneği tasarlanmış, sabit ve değişken faktörler belirtilmiş, deney düzeneği doğru kurulmuş, her basamak açıklanmış, sonuçların(veriler) nasıl ve ne zaman alınacağı belirtilmemiş. c) Kontrollü deney düzeneği tasarlanmış, sabit ve değişken faktörler belirtilmiş, deney düzeneği doğru kurulmamış, her basamak açıklanmamış, sonuçların(veriler) nasıl ve ne zaman alınacağı belirtilmemiş. d) Kontrollü deney düzeneği tasarlanmış, sabit ve değişken faktörler belirtilmemiş, deney düzeneği doğru kurulmuş, her basamak açıklanmış, sonuçların(veriler) nasıl ve ne zaman alınacağı belirtilmemiş. e) Kontrollü deney düzeneği kurulmamış, sabit ve değişken faktörler belirtilmiş, deney düzeneği doğru kurulmuş, her basamak açıklanmış, sonuçların (veriler) nasıl ve ne zaman alınacağı belirtilmiş. f) Kontrollü deney düzeneği tasarlanmamış, sabit ve değişken faktörler belirtilmemiş, deney düzeneği doğru kurulmamış, her basamak açıklanmış, sonuçların(veriler) nasıl ve ne zaman alınacağı belirtilmemiş. 5- Deney Sonuçları a) Ölçümler doğru ve belirli aralıklarda alınmış, veriler tablo veya grafikte doğru olarak belirtilmiş, veriler fotograf gibi görsel malzemelere aktarılmış b) Veriler doğru ve zamanında alınmış, , veriler tablo veya grafikte 271 belirtilmiş, veriler fotograf gibi görsel malzemelere aktarılmış c) Veriler doğru ve zamanında alınmış, , veriler tablo veya grafikte belirtilmemiş, veriler fotograf gibi görsel malzemelere aktarılmamış d) Veriler doğru ve zamanında alınmamış, , veriler tablo veya grafikte belirtilmemiş, veriler fotograf gibi görsel malzemelere aktarılmamış 6- Sonuçların Değerlendirilmesi. a) Deney sonuçları açıkça ifade edilmiş ve hipotezle bağlantı kurulmuş , deney sonuçlarının nedenleri belirtilmiş. b) Deney sonuçları açıkça ifade edilmiş ancak hipotezle bağlantı kurulmuş ,deney sonuçlarının nedenleri belirtilmemiş Deney sonuçları açıkça ifade edilmiş ancak hipotezle bağlantı kurulmamış, deney sonuçlarının nedenleri belirtilmemiş. d) Deney sonuçları yorumlanmamış 6- Deney Raporunun zamanında Teslimi 7- Deney raporunda yazım ve imla hatlarının bulunmaması Toplam: 272 EK 6. BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMİ NEDİR? Her gün çevremizde gördüğümüz, duyduğumuz ,okuduğumuz veya yaşadığımız olayların nedenlerini merak ederiz. Örneğin günlük hayatta elmanın düşmesini herkes gözlemlemiş ancak Newton “elmanın neden düştüğünü” sorgulayarak olaya bilimsel açıdan yaklaşmış ve yer çekimi kuvvetini tanımlamıştır. Bilimsel bir araştırma sırasında izlenmesi gereken basamaklara bilimsel çalışma yöntemi denir. Bunlar; a- Gözlem yapmak b-Problemin belirlenmesi c- Hipotez oluşturmak d- Kontrollü deney yapmak e- Deney sonuçları (Veriler) f- Değerlendirme ( Yorumlama) Bu basamakları bir bilimsel çalışma ile örneklendirelim. 1-Gözlem Yapmak: Mutfakta daha önce kesmiş olduğunuz elmanın kararmış olduğunu gördünüz. 2-Problemi Oluşturmak: “Elma dilimleri niçin kararır?” veya “Elma dilimlerinin kararmaması için neler yapılmalıdır?” şeklindeki sorular probleminizi oluşturur. 3-Hipotez Oluşturmak: Hipotez probleminize sizin bulduğunuz bir çözüm, varsayımdır. Doğruluğu henüz kesinleşmemiş cevaplar diyebiliriz. “Elma dilimlerinin kararma nedeni havayla temas etmesidir.” Şeklindeki çözüm öneriniz hipotezinizdir. Siz bir çok farklı hipotez kurabilirsiniz. 4- Kontrollü Deney Yapmak: Hipotezinizin doğruluğunu ispat etmek kontrollü yapalım. deney Üstü açık elma dilimi A hava alması engellenmiş elma dilimi B 273 Her üç elma diliminin aynı büyüklükte olması, aynı elmadan kesilmesi ve aynı ortam koşullarında (sıcaklık, ışık , elma türü, dilimin büyüklüğü) tutulması gerekir. Deney sonucumuzu etkileyebilecek bu faktörlere sabit tutulan değişkenler denir. Daha sonra her 5 dakika veya 1 saate bir gözlemlenerek hangi elmanın karardığı veya daha önce karardığı verileri kaydedilir. Deney boyunca gözlemleyip elde ettiğimiz veri ise bağımlı değişkenimizdir. Burada bağımlı değişkenimiz hangi elmanın en önce kararacağıdır. Bu deneyde A kabı kontrol grubunu oluştururken B kabı deney grubumuzu oluşturmaktadır. B kabındaki havasız ortam bağımız değişkenimizi oluşturmaktadır. Cevabını bulmak istediğimiz hipotezimizde probleme çözüm olarak belirttiğimiz bize göre elma çürümesine neden olabilecek faktöre bağımsız değişken denir. 5- Deney Sonuçları: Aşağıdaki gibi tablo veya grafiklere deney sonuçları yazılır. A kabı 1.saat 2.saat 3.saat 4.saat Kararma yok Kararma Kararma Elma görülmeye miktarı arttı. tamamen başlandı. B kabı Kararma yok Kararma yok dilimi karardı. Kararma yok Kararma yok 6- Değerlendirme: Tablo veya grafiklerden elde ettiğiniz sonuçlarınız hipotezinizi destekliyorsa probleminizin cevabı olarak hipoteziniz yazılır. “Elma dilimleri havayla temas ettiğinde kararır.” Bu sonuçtan sonrada “Havadaki hangi madde kararmaya neden oldu?”,” “Diğer meyvelerde kesilince havayla temas ettiğinde kararıyor mu?” şeklinde bir çok problemi de araştırıp daha geniş çaplı bir araştırma yapabilirsiniz. Eğer deney sonuçları hipotezi desteklemiyor veya tam tersi çürütüyorsa tekrar başa dönerek yeni bir hipotez oluşturulur. 274 EK 7. BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMİ TEORİK UYGULAMA Grup Adı: Grup Elemanları: Balıklar üzerinde araştırmalar yapan bir bilim adamı Remora balığının farklı denizlerde yumurtalarından farklı sürede yavruların oluştuğunu gözlemliyor. Daha sonra Remora balığının yumurta kuluçka süresinin deniz suyu sıcaklığına göre değişeceği varsayımında bulunuyor. Aynı anda denize bırakılan Remora yumurtalarından 10 tanesini 60Clik deniz suyuna, 10 tanesini 10OClik deniz suyuna ve 10 yumurtayı da 15oClik deniz suyuna bırakarak yumurtaların kuluçka süresini tespit etmeye çalışıyor. Daha sonra aşağıdaki bulguları elde ediyor. Su sıcaklığı Kuluçka Süresi(gün) 60C 55 10OC 29 15oC 21 Grupta tartışarak yukarıda verilen bilimsel çalışma örneğindeki: a- Gözlemi yazınız: b- Problemi yazınız: c- Hipotezi yazınız: d- Kontrollü deneydeki bağımlı değişken, bağımsız değişken ve sabit tutulan faktörler nedir? e- Tablodaki verilere göre bilim adamının çalışmada ulaştığı sonuç nedir? 275 EK 8. BİLİMSEL YÖNTEM ÇALIŞMA KAĞIDI ÖRNEĞİ 276 EK 9. GÖREV DAĞILIMI – DENEY RAPORU MADDELERİ SINIF: GRUP ADI: GRUP ÜYELERİ VE GÖREV DAĞILIMI: Deney malzemelerinin temin edilmesini sağlayan: ............................. Grubun fikirlerini, yapan:...................... kararlarını bildiren, deney sonucundaki sunumu Grubun deneyinin görsel ( asetat, power point, karton) olarak sunulmasını gerçekleştiren: .............................. Deney sonuçlarının sağlayan:.................................. belirli aralıklarla kaydedilmesini Deney raporunun yazılmasını sağlayan:.......................................... Not : Tüm grup üyeleri beraber çalışarak deney raporu hazırlayacaktır. DENEY RAPORU DENEYİN ADI: PROBLEM: HİPOTEZ: DENEY MALZEMELERİ: DENEY DÜZENEĞİ: Bağımlı Değişken: Bağımsız Değişken: Sabit Tutulan Faktörler: DENEY SONUÇLARI (TABLO VEYA GRAFİK ) : DEĞERLENDİRME (YORUM): 277 EK 10. ÖĞRENCİLERİN ÇİMLENME DENEY DÜZENEĞİ TASLAKLARI 278 EK 11. ÇİMLENME DENEYLERİ 279 280 281 EK 12. DENEY RAPORU TASLAĞI ÖRNEK DENEY RAPORU: GÖZLEM: Yemek tariflerinde tuzun yemek kaynamadan konulması tavsiye edilir. DENEY ADI: Suyun kaynama sıcaklığına tuzun etkisi PROBLEM: Sofra tuzu suyun kaynama sıcaklığına nasıl etkiler? HİPOTEZ: Suya tuz eklediğimizde tuz suyun kaynama sıcaklığını artırır. DENEY MALZEMELERİ: Saf su, sofra tuzu, termometre, karıştırma çubukları, çay kaşığı, beher DENEY İŞLEMLERİ: (PROCEDURE) 1A 100ml saf su Sıcaklık =100oC Kontrol Grubu B C 100ml saf su T = 100oC 1 çay kaşığı tuz 100ml saf su T= 100o 2 çay kaşığı tuz 2- B ve C kabındaki suyun sıcaklığını tuz ekledikten sonra kaynayınca ölçülür. DENEYSEL GÖZLEMLER: Kaynayan suya tuz eklediğinde önce köpükler oluşup kaynama duruyor. Kısa bir süre sonra kaynama tekrar başlıyor. Sıcaklığı ölçerken termometrenin doğrudan suyun içine batırılması gerekiyor. Termometre buhara tutulursa sıcaklık değerleri artıyor. SONUÇLAR: Kaynayan Su B kabında suyun kaynama sıcaklığı C kabında suyun kaynama sıcaklığı 100oC 103oC 105oC Resim ve grafik gerekiyorsa bu kısma eklenir. DEĞERLENDİRME: Hipotez doğru mu? Evet Kaynayan suya tuz eklendiğinde suyun kaynama sıcaklığı artar. İlgili Sorular: Tuz dışında başka hangi etkenler suyun kaynama sıcaklığını etkiler? 282 EK 13. ÇİMLENME DENEY RAPORU DEĞERLENDİRME SONUCU 283 EK 14. DERS PLANLARI KONTROL GRUBU DERS PLANI 1 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 4 ders saati Öğrenci kazanımları Besin zincirlerinin başlangıcında üreticilerin bulunduğu hedef ve davranışlar çıkarımını yapar . Üreticilerin fotosentez yaparak basit şeker ve oksijen ürettiğini belirtir. Fotosentez için nelerin gerekli olduğunu sıralar. Fotosentezi denklemle ifade eder. Üreticilerin fotosentez ile güneş enerjisini kullanılabilir enerjiye dönüştürdüğünü ifade eder. Fotosentez nerede gerçekleşir ve glikoz nerede depolanır. Bitkilerin yapay ışıkta da fotosentez yapabildikleri. Ünite kavramları ve sembolleri Kontrol edilecek ön bilgiler Ototrof, heterotrof, fotosentez Öğretme- Öğrenme Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Değerlendirme ölçekleri Dersin Değerlendirilmesi Anlatım, soru cevap Organik ve inorganic bileşiklerin neler olduğu, bitki hücre yapısı ve kısımlarının görevi Ders kitabı, konu anlatım fotokopisi Öğrenci cevapları Soru cevap ile öğrencilerin derse katılımı sağlandı. KONTROL GRUBU DERS PLANI 2 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 4 ders saati Öğrenci kazanımları Besin zincirindeki tüketicilerin enerji ihtiyacını üreticilerden hedef ve davranışlar karşıladığını açıklar. Üreticiler için bitkiler, algler ve bazı bakteriler verilir. Fotosentez hızını etkileyen faktörler; ışık, su, sıcaklık,karbondioksit miktarı, mineraller, genetic faktörler 284 Ünite kavramları ve sembolleri Kontrol edilecek ön bilgiler Öğretme- Öğrenme Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Değerlendirme ölçekleri Dersin Değerlendirilmesi Klorofil, kloroplast Grafik çizme ve okuma Soru cevap anlatım Ders kitabı, konu anlatım fotokopisi Kısa cevaplı sorular Öğrencilerin pasif, öğretmenin sürekli konuştuğu öğrencilerin not aldığı bir şekilde dersler işlendi. ve KONTROL GRUBU DERS PLANI 3 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 4 ders saati Öğrenci kazanımları Canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için enerjiye ihtiyaç hedef ve davranışlar duyduklarını açıklar. ATP ‘nin yapısı, ATP hangi olaylarda kullanılır ve üretilir. Solunumun canlılar için önemini tartışır. Oksijenli solunum sonucunda oluşan ürünler nelerdir. Oksijenli solunum denklemini yazar. Bazı canlılar oksijensiz solunum yapar. Laktik asit ve etil alkol fermantasyonlarının denklemlerini yazma. Ünite kavramları ve Etil alkol fermantasyonu, laktik asit fermantasyonu, ATP sembolleri Kontrol edilecek ön Enerji üretiminde kullanılan maddelerin neler olduğu. bilgiler Öğretme- Öğrenme Geleneksel yöntem Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Ders kitabı, konu anlatım fotokopisi Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Değerlendirme ölçekleri OKS hazırlık testi çözülmüştür. Dersin Geleneksel yöntemle hedef davranışlar verildi. Değerlendirilmesi 285 KONTROL GRUBU DERS PLANI 4 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 2 ders saati Öğrenci kazanımları Fotosentezde CO2 kullanıldığını deney yaparak gözlemler hedef ve davranışlar Bira mayasında oksijensiz solunum sonucu karbondioksit kullanıldığı. Ünite kavramları ve sembolleri Kontrol edilecek ön bilgiler Öğretme- Öğrenme Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Değerlendirme ölçekleri Dersin Değerlendirilmesi Oksijen, karbondioksit, glikoz kimyasal sembolleri Oksijenli ve oksijensiz solunum denklemleri. Geleneksel yöntemde yönergeler içeren laboratuar deneyleri (Ek 16) Ders kitabı, konu anlatım fotokopisi Deney raporu, dersin sınavı Geleneksel yöntemle deneyler gerçekleştirildi. 286 DENEY 1 GRUBU DERS PLANI 1 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 4 ders saati Okuma , anlama ADÖ becerileri Öğrenci kazanımları hedef ve davranışlar Besin zincirindeki tüketicilerin enerji ihtiyacını üreticilerden karşıladığını açıklar. Üreticiler için bitkiler, algler ve bazı bakteriler verilir. Fotosentez hızını etkileyen faktörler; ışık, su, sıcaklık,karbondioksit miktarı, mineraller, genetic faktörler Canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için enerjiye ihtiyaç duyduklarını açıklar. ATP ‘nin yapısı, ATP hangi olaylarda kullanılır ve üretilir. Solunumun canlılar için önemini tartışır. Oksijenli solunum sonucunda oluşan ürünler nelerdir. Oksijenli solunum denklemini yazar. Bazı canlılar oksijensiz solunum yapar. Laktik asit ve etil alkol fermantasyonlarının denklemlerini yazma. Fotosentezde CO2 kullanıldığını deney yaparak gözlemler Bira mayasında oksijensiz solunum sonucu karbondioksit kullanıldığı Ünite kavramları ve sembolleri Ototrof, heterotrof, fotosentez, oksijenli, oksijensiz solunum, klorofil, Kontrol edilecek ön bilgiler Bitki hücresi yapısı ve organellerin görevleri, çimlenme için gereken Öğretme- Öğrenme Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Değerlendirme ölçekleri Araştırmaya Dayalı Öğrenme Dersin Değerlendirilmesi Öğretmen ünite ile ilgili kavramları soru cevap anlatım yöntemi ile kloroplast, ATP maddeler Ders kitabı, konu anlatım fotokopisi Öğrenci cevapları gerçekleştirmiştir. 287 Deney 1 Grubu Ders Planı 2 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 2 ders saati Bilimsel araştırma ile cevaplanabilecek sorular sorma. Bilimsel araştırma planı yapma. Kitap ve diğer kaynaklardan veriler toplama, verileri yorumlama. ADÖ becerileri Tanımlar, açıklamalar, tahminler, modeller geliştirme. Kanıtlar ve olaylar arasındaki ilişkiyi kurarken eleştirisel ve mantıksal düşünebilme. Alternatif açıklamalar ve tahminleri analiz etme. Bilimsel işlemleri gerçekleştirme. Araştırmanın her basamağında matematiği kullanma. İletişim becerileri El becerileri Öğrenci kazanımları hedef ve davranışlar Güneş enerjisini canlılar nasıl kullanır? Kendi besinlerini üreten canlıların ototorof canlılar olduğu, fotosentez sonucu oksijen ve basit şeker glikozun üretildiği, bitkilerin topraktan su ve mineral aldığı, suyun fotosentez için oksijen kaynağı olduğu, karbondioksitin glikozun yapısına katıldığı, fotosentez denkleminin çıkarımının yapılması. Güneş enerjisinin kimyasal bağ enerjisine dönüştüğü sonucuna ulaşır. Fotosentez için ışık, klorofil, CO2 gerektiğini deneylerle bulma, fotosentez ürünlerin oksijen ve glikoz, nişasta olduğunu deneylerle keşfetme. Fotosentez hızını etkileyen faktörleri deneylerle keşfetme. Fotosentez ürünlerinin canlılar için önemini keşfetme. Bitkiler diğer canlılar için neden önemlidir? Fosil yakıtlardaki enerjinin kaynağı nedir? Fotosentez ile küresel ısınma ilişkisinin kurulması ( Çevreyi korumanın önemi) Bitkisel hormonların insan sağlığına etkisinin araştırılması. Canlılarda enerji birimi olan ATP’nin yapısında hangi moleküller olduğu, enerjinin nu yapıda nerede olduğu, hangi olaylarla ATP üretildiği, hangi olaylarda ATP kullanıldığının açıklanması. Ünite kavramları ve Ototrof, heterotrof, klorofil, kloroplast, ışık enerjisi, kimyasal bağ enerjisi, 288 sembolleri ATP, fotosentezde kullanılan ve üretilen maddeler, fotosentez hızını etkileyen faktörler Kontrol edilecek ön bilgiler Bitkilerin fotosentez yapmasını sağlayan yapısı nedir sorusu ile bitki organellerinin kontrol edilmesi. Kloroplast ile klorofil farklı yapı mıdır sorusu ile klorofil pigmentinin kloroplast içinde yer aldığı bilgisinin test edilmesi. Bitkilerin bütün kısımları yeşil midir sorusu ile bitkinin her organının fotosentez yapmadığı bilgisinin kontol edilmesi. Öğretme- Öğrenme Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Araştırmaya Dayalı Öğrenme Deney malzemeleri, internet, kitaplar, makaleler, ders kitabı Giriş: Öğrenciler 5 gruba ayrılır. Grup isimleri ve grup üyelerinin görev dağılımını belirlemeleri için kısa bir süre verilir. “Yazın tatile giderken evinizdeki çiçekleri sulaması için komşunuza ricada bulundunuz. Ancak tatil dönüşü çiçeklerin öldüğünü gördünüz ve komşunuzun çiçekleri sulamadığını düşündünüz. Ancak komşunuz ısrarla çiçeklerinizi suladığını belirtti. Siz çiçeklerinizin ölmesinin nedenlerini bulmak için komşunuza hangi soruları yöneltirdiniz ” sorusu sorularak dolaylı yoldan öğrencilerin fotosentez için gerekli maddelerin neler olduğu çıkarımı yapmaları ve fotosentez hızını etkileyen faktörleri bulmaları amaçlanır. Öğrenci sorularına ek olarak araştırmacı “ perdelerin rengi veya 5 E Modeli Uygulama kalınlıkları bitkilerin ölmesine neden olabilir mi?, gibi sorular sorarak öğrencilerin yapabilecekleri deney alternatifleri artırılmaya çalışılır. Her grubun oluşturduğu sorunun birer bilimsel problem olduğu ve problemlerine hipotez oluşturmaları belirtilir. Grupta her öğrencinin aktif olması sağlanır. Yaptıkları her şeyi not etmeleri konusunda uyarılırlar. Keşfetme: Hazırlanan tüm malzemeler öğrencilere belirtildikten sonra öğrencilere yapacakları deneyin düzeneğini tasarlamaları, bağımlı ve bağımsız değişken faktörleri belirlemeleri için süre verilir. (Öğretmen tarafından taslak olarak düşünülen ve denenen deneyler EK 17 dedir). Açıklama: Her grup belirlediği problemi, hipotezini, deney düzeneğini, bağımlı, bağımsız değişken faktörleri, sabit tutulan faktörleri diğer gruplara açıklar. Eğer hata yapılmışsa soru sorularak tüm sınıfça 289 tartışılarak giderilir. Veri toplamanın önemi, verilerin kaydedilmesi ve grupça aynı değerlendirmeye tabi tutulacakları belirtilir. Derinleştirme: Bu basamak değerlendirme basamağında öğrencilerin deney sonuçlarını aldıktan sonra tartışma yöntemi ile yapılacaktır. Değerlendirme: Bu basamak solunum konusunun işlendiği dersin sonunda yapılacaktır. Her grup Değerlendirme ölçekleri Deney raporu, sunum ölçeği, BSBT, KT ve BT testi kullanılacak. Dersin Değerlendirilmesi Problem oluşturmak için zorlanmadılar. Soruları yaratıcı idi. Bitki virüslerinin bitkilerin ölmesine neden olduğu belirtilerek bu konuyla ilgili deney yapmak istediğini belirten gruba sorular sorularak fotosentez kavramına odaklanmaları sağlandı. Daha önce çimlenme deneyi ile ön çalışılma yapılmasına rağmen kontrollü deney tasarlarken bağımlı bağımsız faktörleri tanımlamakta zorlandılar. Grup çalışmasında görev paylaşımı ve iletişimde problem yaşanmadı. Akademik başarısı yüksek olan öğrenciler gruptaki diğer arkadaşlarının sorumluluklarını da almak ve deneyleri tamamıyla kendileri yapmak istedi. Öğrencilerin motivasyonu çok yüksekti. İlk kez kendilerinin tasarladıkları bir deneyi yaptıklarını belirttiler. Zorlayıcı kısım keşfetme aşamasında aynı anda birçok kişinin soru sorması ve yardım isteği oldu. DENEY GRUBU DERS PLANI 3 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 2 ders saati Bilimsel araştırma ile cevaplanabilecek sorular sorma. Bilimsel araştırma planı yapma. Kitap ve diğer kaynaklardan veriler toplama, verileri yorumlama. Tanımlar, açıklamalar, tahminler, modeller geliştirme. ADÖ becerileri Kanıtlar ve olaylar arasındaki ilişkiyi kurarken eleştirisel ve mantıksal düşünebilme. Alternatif açıklamalar ve tahminleri analiz etme. Bilimsel işlemleri gerçekleştirme. Araştırmanın her basamağında matematiği kullanma. İletişim becerileri El becerileri 290 Öğrenci kazanımları hedef ve davranışlar Oksijenli solunum denklemini yazabilme, laktik asit ve etil alkol denklemini yazabilme, hangi canlılar oksijensiz solunum yapar, bitkilerin sürekli solunum yaptıkları, günlük yaşamadan oksijensiz solunumla ilgili örnekler verebilme. Ünite kavramları ve sembolleri Kontrol edilecek ön bilgiler Öğretme- Öğrenme Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Oksijenli , oksijensiz solunum, fermentasyon Enerji veren besinler nelerdir? Araştırmaya Dayalı Öğrenme Deney malzemeleri, internet, kitaplar, makaleler, ders kitabı Giriş: Öğrenciler 5 gruba ayrılır. Grup isimleri ve grup üyelerinin görev dağılımını belirlemeleri için kısa bir süre verilir. “Vücudumuzu bir sobaya benzetirseniz enerji üretmesi için neler gereklidir?” sorusu yöneltilerek öğrencilerin solunum için gerekli maddeleri çıkarımda bulunmaları beklenir. Öğrencilerden gelen cevaplara karşılık araştırmacı “ Tüm canlılar oksijen olmadan yaşayamazlar mı”, Oksijensiz solunum yapan canlılar hangileridir “, Tüm solunum çeşitlerinde CO2 açığa çıkar mı”, “Günlük hayatta fermantasyon sonucu üretilmiş hangi yiyecekleri tüketiyorsunuz” , “ Yoğurt fermantasyon ürünü ise açığa çıkan gaz nedir” gibi sorular sorarak öğrencileri problemlerini oluşturmaları, konuya ilgili kavramaları fark etmeleri ve öğrencilerin konuya olan ilgilerinin artması ve 5 E Modeli Uygulama öğrencilerde solunumla ilgili farklı problemler oluşturma sağlanır. Her grubun oluşturduğu sorunun birer bilimsel problem olduğu ve problemlerine hipotez oluşturmaları belirtilir. Grupta her öğrencinin aktif olması sağlanır. Yaptıkları her şeyi not etmeleri konusunda uyarılırlar. Keşfetme: Hazırlanan tüm malzemeler öğrencilere belirtildikten sonra öğrencilere yapacakları deneyin düzeneğini tasarlamaları, bağımlı ve bağımsız değişken faktörleri belirlemeleri için süre verilir. ( Öğretmen tarafından taslak olarak düşünülen ve denenen deneyler EK 18 dedir). Açıklama: Her grup belirlediği problemi, hipotezini, deney düzeneğini, bağımlı, bağımsız değişken faktörleri, sabit tutulan faktörleri diğer gruplara açıklar. Eğer hata yapılmışsa soru sorularak tüm sınıfça tartışılarak giderilir. Veri toplamanın önemi, verilerin kaydedilmesi ve grupça aynı değerlendirmeye tabi tutulacakları belirtilir. 291 Derinleştirme: Bu basamak değerlendirme basamağında öğrencilerin deney sonuçlarını aldıktan sonra tartışma yöntemi ile yapılacaktır. Değerlendirme: Bu basamak solunum konusunun işlendiği dersin sonunda yapılacaktır. Değerlendirme ölçekleri Dersin Değerlendirilmesi Deney raporu, sunum ölçeği, BSBT, KT ve BT testi kullanılacak. Solunum deneylerinde öğrencilerin katılımı ve ilgisi günlük hayatta ilişkilendirmesinden dolayı yüksekti. DENEY GRUBU 1 DERS PLANI 4 Dersin Adı Fen ve Teknoloji Dersi Sınıf 8 Ünite Adı Canlılar İçin Madde ve Enerji Süre / Tarih 2 ders saati Bilimsel araştırma ile cevaplanabilecek sorular sorma. Bilimsel araştırma planı yapma. Kitap ve diğer kaynaklardan veriler toplama, verileri yorumlama. ADÖ becerileri Tanımlar, açıklamalar, tahminler, modeller geliştirme. Kanıtlar ve olaylar arasındaki ilişkiyi kurarken eleştirisel ve mantıksal düşünebilme. Alternatif açıklamalar ve tahminleri analiz etme. Bilimsel işlemleri gerçekleştirme. Araştırmanın her basamağında matematiği kullanma. İletişim becerileri El becerileri Öğrenci kazanımları hedef ve davranışlar Tasarlamış oldukları deney sonuçlarını açıklama, deney raporu yazma, fotosentez solunum kavramlarinı, birbiriyle ilişkilendirme, öğrendikleri kavramları günlük hayattaki olaylarda açıklayabilme. Ünite kavramları ve sembolleri Kontrol edilecek ön bilgiler Öğretme- Öğrenme Stratejisi, Yöntem ve Teknikleri Kullanılan Eğitim Teknolojileri-Araç, Gereç ve Kaynaklar Canlılar için Madde ve Enerji Ünitesindeki tüm kavramlar ----------Araştırmaya Dayalı Öğrenme Projektör, karton, bilgisayar Giriş:…….. 292 5 E Modeli Uygulama Keşfetme: ……………. Açıklama: Her grup yaptığı çalışmaları tüm arkadaşlarına sunar. Sunum sözlü ve görsel ( pano, resim, ppt sunu gibi) olacaktır. Sunum değerlendirme ölçeğine göre değerlendirilecektir. Öğretmen yanlış veya eksik yapılandırılmış kavramları sorular sorarak giderir.bilimsel süreç becerilerinin basamaklarının öğrenilmesi için öğrenciye Yaptığı çalışmalarla ilgili sorular sorar. tüm gruplar için önemli olan sıcaklığın sabit tutulması veya deneylerini hangi sıcakta yaptıklarını not almaları konusunda uyarı ve açıklamalarda bulunulmuştur. Ayrıca “Tohum çeşidinin solunumda çıkan gaz çeşidini etkiler mi, gaz giriş ve çıkışı bitkinin hangi organı aracıyla gerçekleşir, çimlenme sonunda tohum büyüklükleri değişir mi “gibi sorular sorularak deneylerinde gözlem yaparken ve veri toplarken dikkat etmeleri gereken noktalar vurgulanmıştır. Derinleştirme: Sonbaharda yaprakların rengi niçin sararıyor? Kırmızı yapraklı çiçekler fotosentez yapıyor mu? Portakaldaki C vitamini fotosentez ürünü mü? Su bitkilerinin renkleri niçin farklı? Bitkiler insan yaşamını nasıl destekliyor? Bitki hormonları fotosentezi nasıl etkiliyor?, “Bitkilerin genleriyle oynayarak daha fazla fotosentez yapmasını sağlayabilir miyiz ” Fosil yakıtlardaki enerji kaynağı nedir? gibi sorular öğrencilere yöneltilerek tartışma ortamı oluşturulur. Burada amaçlanan öğrencilere yeşil renkteki klorofil pigmenti dışında kırmızı, sarı renkteki diğer pigmentlerinde fotosentezi gerçekleştirdiği, ayrıca genel olarak fotosentez ürünü olarak bilinen şeker dışında vitamin, yağ, protein gibi besin ürünlerinin de fotosentez sonucu oluştuğu, bitkilerin insan yaşamı için öneminin tartışılarak ormanları, çevreyi korumanın önemi, insan sağlığı için önemli bitkisel hormonlarla ilgili bilgi edinmeleri, güncel bilimsel çalışmaların takip edilmesinin, çevreye ve doğaya karşı duyarlı olunması amaçlanır. “Oksijenli solunumun hücrede gerçekleştiği yapı nedir? “sorusu sorularak orta 1. sınıftaki ön bilgilerin hatırlanması ve “Bazen bir gölde tüm balıkların aniden öldüğü görülüyor. Bunun sebepleri neler olabilir?” sorusu sorularak oksijen miktarının sudaki canlılar için önemi, göl ve deniz kirliliğin canlıların çeşitliliği ve yaşamı için öneminin kavranması beklenir. 293 Değerlendirme: Sunumlar değerlendirilmiştir. Değerlendirme ölçekleri Dersin Değerlendirilmesi Deney raporu, sunum ölçeği, BSBT, KT ve BT testi kullanılacak. Fotosentez ve solunumla ilgili yapılan tüm deneyler sunuldu. Öğrencilerin sunum yaparken heyecanlandığı, dili kullanmada yetersiz oldukları, gözlem ile verileri karıştırdıkları. Deney sonucuna kısaca hipotezimiz doğru çıkmıştır diyerek yazdıkları görülmüştür. Ancak öğrencilerin beklenenden daha ilgili ve sorumluluklarını yerine getirmeye çalışan davranışlar sergiledikleri gözlemlendi. Deney 2 Ders Planı, Deney 1 Ders Planı 2, 3, 4 ile aynıdır. 294 EK 15. KONTROL GRUBUNDA YAPILACAK DENEYLER VE DENEY RAPORU FORMU FOTOSENTEZ DENEYİ Deneyin Adı: Fotosentezde Işığın Etkisi Deneyin Amacı: Fotosentez için ışığın önemi Deney Malzemeleri: Elodea bitkisi, dereceli silindir, 4 adet erlenmeyer, U borusu, tek delikli lastik tıpa, çift delikli lastik tıpa, cam çubuk, bromtimol mavisi çözeltisi, aliminyum kağıt. Deney Düzeneği: Aliminyum kağıtla kapatılmış 1- İki behere 150 ml su ve aynı yaprak sayısına sahip iki elodea bitkisi koyunuz. 2- İki behere 50 ml bromtimol mavisi koyunuz. 3- Bitkinin bulunduğu beherlerden bir tanesinin üstü aliminyum kağıt ile kapatılır. 4- Oda sıcaklığında 3 gün bekleyiniz. 5- Beherlerdeki renk değişimini gözlemleyiniz. 295 Sonuçlar: Tartışma: SOLUNUM DENEYİ Deneyin Adı: Bira Mayası Hücresinde Fermentasyon Deneyin Amacı: Bira mayasının solunum sonucu üretiği gazın ne olduğunu tespit etmek. Deney Araçları: Dereceli silindir, 2 adet erlenmeyer, U borusu, tek delikli lastik tıpa, çift delikli lastik tıpa, cam çubuk, bromtimol mavisi çözeltisi, 1 paket bira mayası, su Deney Düzeneği: 1- Beherlerden birine 15 ml su, 50 ml toz şeker ve bire mayasını koyup cam çubukla karıştırınız. 2- Diğer behere ise 50 ml bromtimol mavisi çözeltisi koyunuz. 3- Her iki beheri u borusu ile birbirine takınız. 4- Düzeneği oda sıcaklığında 24 saat bekletiniz. 5- Bromtimol mavisinin rengindeki değişimi gözlemleyiniz. Sonuç: Sorular: Bromtimol mavisi niçin renk değiştirdi? Bira mayası ne tür bir solunum yaptı? Tartışma: 296 EK 16. DENEY 1 VE DENEY 2 GRUBU İÇİN ADÖ MODELİ İLE TASARLANAN DENEYLER DENEY 1: SICAKLIK BİTKİLERDE FOTOSENTEZİ NASIL ETKİLER ? DÜZEY: 6-8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; Yeşil bitkilerin fotosentez yaptığı. YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Bitkilerin fotosentez yapabilmesi için belirli bir sıcaklığa ihtiyacı olduğu, bazı bitkilerin çok soğuk ve çok sıcak ortamlarda fotosentez yapabilmek için farklı özellikler kazandıkları. ADÖ SORULARI; Bitkiler hangi sıcaklıkta daha çok fotosentez yapar? Neden? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: İki veya adet aynı boy, aynı cins ve aynı ağırlıkta bitki (çuha çiçeği, bambu), tartı, cetvel, su kabı DENEY NASIL YAPILABİLİR? Kontrol grubu Iki günde bir 300ml su 0 25 C odada deney grubu I Iki günde bir 300ml su deney grubu 2 Iki günde bir 300ml su 0 30 C kalorifer üstü 4 0C ışıklandırılmış buzdolabı Işık miktarı aynı ampüllerden kullanılarak sabitlenebilir. Başlangıçta ağırlık, yaprak sayısı, yaprak büyüklüğü gibi veriler kaydedilir Her gün veya 2 günde bir ağırlıkları, boyları ölçülerek tartılır. 297 DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR; hangi deney kontrol grubu hangileri deney grubu, bağımlı, bağımsız değişkenleriniz nelerdir, hipoteziniz nedir gibi sorular sorularak bilimsel süreç becerilerinin kazanılması. Fotosentez için bitkilerin belirli bir sıcaklığa ihtiyaç duydukları. DENEY 2 : IŞIĞIN RENGİ FOTOSENTEZ HIZINI ETKİLER Mİ ? DÜZEY: 6-8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; fotosentez için ışığın gerekli olduğu YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Fotosentezde klorofilin farklı renkteki ışık ışınlarını emme kapasitesi farklıdır. Yeşil ışığı yansıttığı için fotosentez yeşil ışıkta en az gerçekleşir. ADÖ SORULARI; Bitkiler neden yeşildir ? Işık almayan bölümleri yeşil midir? Neden? Hangi ışıkta fotosentez maksimum düzeyde gerçekleşir? Kırmızı yapraklı bitkiler fotosentez için hangi ışık rengini kullanırlar? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: 3 tane aynı uzunlukta bambu bitkisi, cetvel, beher veya bambuları koymak için kap DENEY NASIL YAPILABİLİR? Farklı renkte spotlar veya normal ampüllerin üzerine farklı renkte şeffaf renki kağıtlar sarılarak yapılabilir.Her deney grubu için aynı boyda, aynı cins bitki (bambu, mısır, buğday) kullanılır.Belirli aralıklarla 10 gün boyunca bitkilerin boyları ölçülerek kaydedilir. DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR; hangi deney kontrol grubu hangileri deney grubu, bağımlı, bağımsız değişkenleriniz nelerdir, hipotez nedir gibi verileriniz neler olacaktır gibi sorular sorularak bilimsel süreç becerilerinin 298 kazanılması beklenir. Fotosentez de ışığın renginin önemli olduğu ve en az yeşil ışıkta en çok mor-mavi ışıkta fotosentezin gerçekleştiği sonucuna ulaşmaları beklenir. Deney 3- FOTOSENTEZDE BİTKİ HANGİ MADDELERİ KULLANIR? DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; fotosentez için klorofil ve ışığın gerekli olduğu. YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Fotosentezde bitkiler karbondioksit ve su kullanır. CO2 ve suyun hidrojeni fotosentez ürünü glikozun yapısına katılır. Fotosentez ürünü oksijenin kaynağı su olduğunun kavranması. ADÖ SORULARI; Ayıraç veya indicator nedir? Bildiğiniz ayıraçlar nelerdir? Nefesinizde hangi gaz var? Burada bulunan sıvıların CO2 ‘in ayıracı olduğunu nasıl keşfedersiniz? Bitki CO2 niçin kullanır? Bitkileri niçin sularız? Deneyinizde hangi faktörler bağımlı ve bağımsız değişken, sabit tuttuğunuz değişkenleriniz nelerdir? Hangi deneyiniz kontrol grubu, verileriniz ne olacak? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Su bitkisi (akvaryum) elodea veya su mercimeği (daha hızlı fotosentez yaptığından), fenol kırmızısı veya bromtimol mavisi, cam veya plastic cubuklar, mantar veya kapağı delinmiş cam şişeler veya cam beherler. DENEY NASIL YAPILABİLİR? A- Hipotez; Fotosentezde bitkiler CO2 kullanır. Yandaki düzenekte cam beherin içine saksı konması mümkün olmadığı gibi öğrencilerin BaOH ve KOH gibi maddelerin CO2 tutucusu olduğu ön bilgisine sahip olmaları gerekmektedir. Dolayısıyla bir çok kaynakta önerilen yandaki düzeneğin kurulması pratikte mümkün değildir. 299 Beher ya da herhangi bir cam kap içine yeşil su bitkisi elodea veya su mercimeği bitkisi konularak kabın bir ucu cam pipet veya plastik pipet (kamış) ile diğer kaba bağlanır. Fenol kırmızısı üflenerek sarıya dönüştürülür. Öğrenci burada öncellikle fenol kırmızısının CO2 in ayıracı olduğu ve sarıya dönüştüğünü öğretmenin soracağı sorularla keşfetmelidir. Kireç suyu net ve kısa sürede sonuç vermediği ve bulunması zor olduğu için fenol kırmızısı tercih edilir. Eğer fenol kırmızısıda bulunamıyorsa karalahana suyu ayıraç olarak kullanılması önerilir. Yeşil bitki kırmızısı fenol B- Hipotez fotosentez için su gereklidir. Aynı tür iki bitkiye aynı ışık ve sıcalıkta farklı miktarda su verilmesi. Deney başlangıcı ve sonunda ağırlıklarının tartılması veya gözlemlerin kaydedilmesi. DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR: Bilimsel süreç becerileri, iletişim becerileri, el becerileri, deney malzemelerini tanıma, yaratıcılık, eleştirel düşünme becerisi, fotosentezde suyun veya CO2 in öneminin kavranması. Deney 4- FOTOSENTEZDE IŞIK MİKTARI NEDEN ÖNEMLİDİR? DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; Fotosentez için klorofil ve ışığın gerekli olduğu. YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Fotosentez için belirli miktarda ışık gerektiği, ışık miktarı artıkça fotosentez hızının artacağı, 300 ADÖ SORULARI; Her bitkinin fotosentez için ihtiyacı olan ışık miktarı aynı mıdır? Neden? Işık miktarı fotosentezi nasıl etkiler? Işık miktarı ne demektir? Işık miktarını nasıl değiştirebiliriz? Niçin aynı tür bitkiyi kullanıyoruz? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Farklı voltlukta 3 ampül, aynı büyüklük ve anynı cinste 3 bitki (bamboo, çimlendirilmiş mısır bitkisi), cetvel, tartı DENEY NASIL YAPILABİLİR? DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR; Bilimsel süreç becerileri, her bitkinin maksimum düzeyde fotosentez yapması için gereken ışık miktarının farklı olduğu, ışık miktarının doğrudan fotosentez hızını etkilediği. Deney 5- FOTOSENTEZDE MİNERALLER NİÇİN ÖNEMLİDİR? DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; fotosentez için klorofil ve ışığın gerekli olduğu. YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Minerallerin klorofilin yapısı ve fotoesentezin gerçekleşmesi için gerekli olduğunun kavranması. ADÖ SORULARI; Çiftçiler niçin gübre kullanır? Gübrenin içeriği nedir? Bitkiler su ile birlikte hangi maddeleri kökleri ile topraktan alır? Her toprakta bitki yetişir mi? Bitkiler niçin minerallere ihtiyaç duyar? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Çimlendirilmiş mısır bitkisi, kaplar, toprak, cetvel DENEY NASIL YAPILABİLİR? 301 Sabit tutulan faktörler :Su ,toprak,ışık, Bağımsız değişken: sadece toprak Bağımlı değişken: bitkinin boyu Sabit tutulan faktörler :Su ,toprak,ışık, Bağımsız değişken: 0.5 mg magnezyum Bağımlı değişken: bitkinin boyu DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR: Bilimsel süreç becerileri, minerallerin fotosentezdeki rolü Deney 6- FOTOSENTEZ SONUCU OLUŞAN GAZ NEDİR? DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; Fotosentez için klorofil ve ışığın gerekli olduğu. YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; fotosentezde bitkiler su kullanarak oksijen üretirler. Oksijen yanıcı bir gazdır. Oksijenin canlılar için önemi ADÖ SORULARI; Ormanlık alanda hava niçin temiz deriz? Suyun içinde burnunuzdan dışzrı hava bıraktığında ne oluyor? Suyun içindeki bitkilere ışık verdiğimizde ne olur? Bitkiler oksijen üretmek için ne kullanır? Oksijen varlığını nasıl tespit ederiz? Oksijen miktarını nasıl ölçeriz? Canlılar oksijene niçin ihtiyaç duyar? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Elodea veya yeşil bitkisi cam tüp, beher, huni, ışık kaynağı DENEY NASIL YAPILABİLİR? Aşağıdaki deney düzeneğinde üsteki tüpteki su seviyesinin işaretlenmesi için öğrencilerin uyarılmasına dikkat edilmelidir. Yine üstteki tüpün su ile dolu iken alttaki huniye yerleştirilirken suyun dökülmemesi için hava basıncından yararlanarak tüpün ağzına kağıt konularak ters çevrilmesi konusunda öğrencilere rehberlik edilir.Bu deneyde konrol grubu bağımlı, bağımsız değişken kavramları verilemez. Ancak aynı düzenekten iki tane kurulup birinci düzenek ışıkta ikinci düzenek karanlıkta tutularak konrol grubu bağımlı, bağımsız 302 değişken kavramları verilebilir. Düzenek en az 3 gün bekletilmelidir.Oksijenin varlığını tespitinde üsteki tüp çok hızlı çıkartılarak yanan kibrite tutulmalıdır. DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR: Oksijenin yanıcı bir gaz olduğu, deney başlangıcında gözlemler ve verilerin kaydedilmesinin önemi. Fotosentez sonucu bitkinin su kullanarak oksijenin üretildiği. Bilimsel süreç becerileri, iletişim becerileri. Deney 9- FOTOSENTEZDE BİTKİ NE ÜRETİR? DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; Fotosentez için ışık ve klorofil gereklidir. YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Fotosentez sonucu bitkiler güneş ışığındaki enerjiyi CO2 ve suyun hidrojenini birleştirmek için kullanarak glikoz üretirler. ADÖ SORULARI; Bitkiler kullandıkları güneş enerjisini hangi enerjiye dönüştürürler. Enerji fotosentezin hangi ürününde bulunur? Glikoz varlığını nasıl tespit ederiz. Enerji dönüşümünü sağlayan yapı nedir? Üretilen glikoz miktarını hangi faktörler etkiler? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Aynı tür iki bitki, ışık kaynağı, tartı aleti DENEY NASIL YAPILABİLİR? Aynı tü iki bitki aynı sıcaklıkta, aynı miktarda su verilerek biri ışıklı diğeri ışıksız ortama bırakılarak belirli aralıklarla tartılır.Bu düzenek fotosentezde ışığın rölü içinde yapılabilir. 303 DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR: Bilimsel süreç becerileri, fotosentez sonucu bitkinin ve diğer heterotrof canlıların besin olarak kullandığı glikoz üretildiği. Klorofilin güneş enerjisini kimyasal bağ enerjisi olarak glikozun yapısına aktardığı. 304 DENEY 1 VE DENEY 2 GRUBU İÇİN SOLUNUM KAVRAMINDA TASARLANAN DENEYLER Deney 1: BITKILER KARANLIKTA NE ÜRETIR? DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; Bitkilerin sadece fotosentez değil sürekli solunum yaptıkları. YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Solunumda kullanılan ve üretilen maddelerin kavranması. Solunum sonucu açığa çıkan enerjinin kullanımları.Bitkilerin ışık almadığı zaman CO2 i kullanmayıp ürettikleri kavramlarının öğrenilmesi. ADÖ SORULARI; Bitkilerin solunum yaptığını nasıl gösterirsiniz? Solunumu sadece karanlıkta mı gerçekleştiriler? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Su bitki, fenol kırmızısı, su, cam boru veya pipetler. DENEY NASIL YAPILABİLİR? Aşağıdaki düzenekle gerçekleştirilebilir. DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR: solunum sonucu üretilen maddeler. Bilimsel süreç becerileri, el bacerileri, düşünme becerileri. Deney 2: ÇİMLENME SIRASINDA TOHUMLAR NE ÜRETİR? DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; Çimlenme için neler gerektiği. YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Çimlenme sırasında suyun oksijenin önemi, çimlenme sırasında enerji kaynağı olarak tohumdaki besinin kullanıldığı ve bu besinin fotoesntezle üretildiği sentezi, solunum için belirli bir sıcaklık gerektiği, bitkilerin niçin solunum yaptığı kavramlarının öğrenilmesi. ADÖ SORULARI; Tohum tarlaya ekilmeden önce toprak niçin karıştırılır? 305 Deney düzeneğini hangi ortama koymalıyız? Tohumlara kaç günde bir su vermeliyiz? Her tohum CO2 üretir mi ? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Fasulye tohumları beher veya cam kaplar, plastik pipetler, fenol kırmızısı, pamuk, su DENEY NASIL YAPILABİLİR? Yandaki düzenek gerçekleştirilmeye çalışılır. DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR: Düşünme becerileri, yaratıcılık, ölçüm yapma, el becerileri, çimlenme sırasında tohumların solunum yaptığı ve fasulye tohumunun C02 ürettiği, çimlenme sırasısında tohumdaki besinin enerji kaynağı olarak kullanıldığı. Deney 3: TÜM CANLILAR OKSİJENLİ SOLUNUM MU YAPAR? DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Bazı canlıların oksijensiz solunum yaptıkları ve bunun sonucunda etil alkol, laktik asit gibi farklı ürünler ürettikleri, farklı ürünler üretmelrinin nedeni ise farklı maddeleri enerji kaynağı olarak kullanmaları ve farklı enzim sistemlerinin olması kavramlarının öğrenilmesi. ADÖ SORULARI; Tüm canlılar solunum yapar mı? Neden? Tüm canlılar oksijenli solunum yapar mı? Hangi canlılar oksijensiz solunum yapar? Bira mayası ile birlikte niçin şeker ve su kullandınız? Bira mayasının bulunduğu ortamın sıcaklığı kaç derecedir? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Bira mayası, şeker, su, kaşık cam şişe veya beherler, platik veya cam çubuklar. DENEY NASIL YAPILABİLİR? Aşağıdaki düzenekle veya bira mayasının bulunduğu şişenin üstüne balon konularak deney gerçekleştirilmeye çalışılır. 306 DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR: Oksijensiz solunum denklemelerinin yazılabilmesi, düşünme becerileri, el becerileri, bilimsel süreç becerileri. Deney 4: YOĞURT YAPALIM DÜZEY; 8 GEREKLİ ÖN BİLGİLER; YAPILANDIRILACAK KAVRAMLAR; Yoğurt fermantasyonunda CO2 gazı açığa çıkar mı? ADÖ SORULARI; Sütü neden ısıttık? Kaç dereceye kadar ısıtmalıyız? Sıcaklığı nasıl sabit tutarız? Ne kadar beklemeliyiz? Hipoteziniz nedir? GEREKLİ DENEY MALZEMELERİ: Beherler, süt, yoğurt, fenol kırmızı, kaşık, pamuk, aliminyum kağıt, ocak DENEY NASIL YAPILABİLİR? Düzenekteki gibi bir behere ısıtlmış süt ve yoğurt karışımı, diğer behere ise fenol kırmızı konur. İki beher plastik pipetlerle birbirine bağlanır. Sıcaklığı sabit tutmaya çalışmak önemlidir. DENEY SONUCUNDA BEKLENEN KAZANIMLAR: yoğurt bakterilerinin solunumda üretiği gazın tespiti. Ölçüm araçlarını kullanma, el becerileri, yaratıcılık, düşünme becerileri. 307 EK 17. DENEY MALZEMELERİ Deney malzemeleri 308 EK 18. DENEY ARAŞTIRMA SORULARI Sevgili öğrenciler aşağıdaki problemlerin olabilecek cevaplarını araştırarak bununla ilgili laboratuvarda yapabileceğiniz deneyler tasarlayınız.Bu çalışma süresince laboratuvar çalışmalarımızı 5 er kişilik gruplar halinde gerçekleştireceğiz.Her grubun kendilerinin bulacağı bir ismi olacaktır.Grup üyelerinin deneyler yapılırken, deney raporu yazılırken ve sunumlar sırasındaki görev dağılımı aşağıdaki gibidir. Grup üyeleri görev dağılımını kendi ararlarında anlaşarak paylaşacaklardır. Görevler: Deney malzemelerinin temin edilmesini sağlayan. Grubun fikirlerini, kararlarını bildiren, deney sonucundaki sunumu yapan. Grubun deneyinin görsel (asetat, power point, karton) olarak sunulması gerçekleştiren. Deney sonuçlarının belirli aralıklarla kaydedilmesi. Deney raporunun yazılması. Araştırırken kullandığınız kaynakları not ediniz. Her grup en az 3 deney tasarlamak zorundadır. 4. problem ile ilgili her grup bir deney tasarlayın.Diğerlerini istediğiniz bir problemden seçebilirsiniz.Grupça görev paylaşımı yapın.Çalışmalar sırasında gerek bireysel, gerekse grup olarak değerlendirileceksiniz.Ayrıca deney raporunuz ve deney sunumunuzda değerlendirmeye tabiidir. 1- Portakaldaki C vitamini, patatesteki nişasta, fasulyedeki protein ve cevizdeki yağ üretimi bitkilerdeki hangi olayla gerçekleşir? Klorofil yiyor musunuz? Klorofilin yapısında neler vardır? Klorofil üretimini etkileyen faktörlerle ilgili nasıl bir deney yapabilirsiniz araştırınız. 2- Ormanlık alanda havanın bol O2 li olmasının nedeni ağaçların çok olmasıdır. Bitkilerin fotosentezle O2 ürettiğini gösteren bir deney tasarlayınız? 3- Yazın tatile giderken evinizdeki çiçekleri sulaması için komşunuza ricada bulundunuz. Ancak tatil dönüşü çiçeklerin öldüğünü gördünüz ve komşunuzun çiçekleri sulamadığını düşündünüz. Ancak komşunuz ısrarla çiçeklerinizi suladığını belirtti. Sizce çiçeklerinizin ölmesinin nedenleri ne olabilir? Araştırınız. 4- Günlük hayatta fermantasyon sonucu üretilmiş hangi yiyecekleri tüketiyorsunuz? Bu yiyeceklerden herhangi birinin üretimini kendiniz yapabilir misiniz? 5- Çiftçiler tarlaya tohum ekmeden önce toprağı karıştırırlar. Bunun nedeni ne olabilir? Bunu deneyle nasıl ispatlayabilirsiniz? 309 EK 19. DENEY 2 GRUBU (YÖNLENDİRME YAPILMAYAN) UYGULAMA RESİMLER 310 311 EK 20. SUNUM DEĞERLENDİRME RESİMLER 312 EK 21. YÖNLENDİRME YAPILMAYAN DENEY 2 GRUBUNDA ÖRNEK DENEY RAPORU ÖRNEĞİ FOTOSENTEZ Konu: Bitkinin gelişimini etkileyen bir faktör Gözlem: Farklı miktarlarda sulanan bitkilerin gelişimi de birbirinden farklı olduğunu gözlemledik. (Örneğin yeteri kadar su alamayan bitki kısa sürede kururken yeterli miktarda su alan bitki canlı kalıyor.) Problem: Su miktarı bitki gelişimini nasıl etkiler? Hipotez: Yeteri kadar su alamayan bitki bir süre sonra yaşamsal fonksiyonlarını yerine getiremediğinden solar, ölür. Deney Malzemeleri: 2 adet aynı cins saksı bitkisi Su Bağımsız Değişken : Su miktarı Bağımlı Değişken: Bitkinin durumunun gözlenmesi Sabit Tutulan Değişkenler: Bitkilerin cinsi, ışık ve ısı miktarı, ortamda bulunan oksijen ve karbondioksit gazlarının miktarı ve iki saksıda bulunan toprakların cinsi aynıdır. Deneyin sonucu: Deney süresince bitkilerden birincisine dört günde bir 50 ml diğerine ise dört günde bir 100 ml su verdik. Az miktarda sulanan bitki 2. haftanın sonunda soldu. Bu da bize hipotezin doğru olduğunu gösteriyor. Hazırlayan : M. Ece Oba 8/D 113 Grup no: 2 313 EK 22. YÖNLENDİRME YAPILMAYAN DENEY 2 GRUBUNDA ÖRNEK DENEY RAPORU ÖRNEĞİ SOLUNUM 314 EK 23. DENEY 1 GRUBU DENEY RAPORLARI ÖRNEKLERİ FOTOSENTEZ 315 316 EK 24. DENEY 1 GRUBU DENEY RAPORU ÖRNEĞİ SOLUNUM Sınıf:8B Grup Adı: 3 Grup Üyeleri : Ezgi Süer, Can Orhan, Emre Buğdaypınarı, Elif Özcan, Yasemen Yağcı DENEYİN ADI: Fermantasyon PROBLEM: Yoğurt fermantasyonunda CO2 gazı açığa çıkar mı? HİPOTEZ: Yoğurt bakterileri CO2 üretmez. DENEY MALZEMELERİ: Beherler, süt, yoğurt, fenol kırmızı, kaşık, pamuk, aliminyum kağıt, ocak DENEY DÜZENEĞİ: BAĞIMLI DEĞİŞKEN: Fenol kırmızısının rengi BAĞIMSIZ DEĞİŞKEN: ….. SABİT TUTULAN DEĞİŞKENLER: ……. DENEY SONUÇLARI (TABLO VEYA GRAFİK ) : Deney yaptığımız günün ertesi kabımızda yoğurt olmuştu. Çok mutlu olduk. Ancak deney sonucu beklediğimiz gibi çıkmadı. Fenol kırmızı sarıya dönüştü. Oysa fenol 317 kırmızısı CO2 de sarıya dönüşüyordu. Yoğurt bakterilerinin oksijenli solunum yaptığı sonucuna ulaştık. DEĞERLENDİRME (YORUM): Deneyde sanırım bir hata yaptık ya da yoğurt bakterileri değişime uğradı. 318 EK 25. KONROL GRUBUNA VERİLEN ÇALIŞMA KAĞIDI CANLILARDA MADDE VE ENERJİ * Tüm canlılar hücrelerden oluşur. * Hücrelerin yapısını inorganik ve organik maddeler oluşturur. Organik: İçerisinde C,H,O atomu bulunan maddelerdir Yağlar (C,H,O) Proteinler (C,H,O,N) Karbonhidratlar (C,H,O) Nükleik asitler DNA, RNA (C,H,O,N,P) Vitaminler Hormonlar Enzimler İnorganik maddeler: CO2 ve CO- hariç Su = H2O Yapılarında karbon atomu içermezler. Mineraller (kalsiyum, fosfat, demir gibi) Bir hücrenin yapısında: sentrozom Çekirdekte: DNA, RNA, proteinler bulunur. Hücre zarında: yağlar + proteinler + fosfat karbonhidratlar (glikoz) bulunur ribozo m Endoplazmik retikulum Koful golgi lizozom Enerji üreten mitokondrinin yapısında yine protein, yağ bulunur. Sitoplazmada = su ve mineraller = inorganik maddeler, hormon, enzim, vitamin, protein gibi organik moleküller bulunur hayvan hücresi 319 ribozom Hücre duvarı: karbonhidrat çeşiti olan sellülozdan yapılmıştır golgi Hücre zarı: protein, yağ, glikoz ve fosfat içerir. kofu l nitokond ri sitoplaz ma Bitki hücresinin yapısında da hayvan hücresi gibi organik (çok sayıda atomdan oluşan büyük moleküller) ve inorganik (su, mineral) maddeden oluşur. Golgi, mitokondri, kloroplast gibi organellerin yapısında da, bu maddeler vardır * Hücrelerimizin yapısında yer alan ve hücrelerimizin yani canlının yaşayabilmesi kloroplas t içinde ihtiyaç duyduğu bu maddeleri (su, mineral, protein, karbonhidrat, vitamin, yağlar gibi) nasıl elde ederiz? Ototroflar: Kendi besinini kendi üretenlere denir. Canlıları: Heterotroflar: Kendi besinini üretemeyen, dışarıdan olan canlılara denir. * Ototraf canlılar kendi besinlerini nasıl üretir? = Fotosentez ve kemosentezle * Ototraf canlılar kimlerdir? Yeşil bitkiler Mavi-yeşil algler Bakteriler (bazı) Öglena gibi tek hücreli canlılar = protista aleminden çekirdekli ve organelli hücreden oluşurlar. 320 FOTOSENTEZ * Tüm canlılar için temel enerji kaynağı güneştir. CO2 C6 H12O6 O2 glikoz yeşil bitki Genel Denklemi: 6CO2 + 6H2O ışık klorofil C6H12O6 + 6O2 = (besin diyebiliriz) Fotosentez de güneş enerjisi besinin içindeki kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür. 6 CO2 + 6 H2 O ışık klorofil C6H12O6 + 6O2 Fotosentezde kullanılan suyun hidrojenleri glikozun yapımında kullanılırken suyun içindeki oksijen havaya verilen oksijendir. Işık enerji nasıl kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür? Işık Reaksiyonları Fotosentez iki aşamada gerçekleşir Karbon Devri veya Karanlık Reaksiyonlar H2O Iş ık Re aksiyonları H 2O H 2 1 O2 2 ½ O2 üretilen oksijen ATP H2 (Işık enerjisi ile üretilen enerji) Karanlık Reaksiyonlar CO2 CO2 + H2 + ATP Glikoz ( C6H12O6) 321 1- Işık Reaksiyonları: a) Hücredeki klorofilin ışığı emmesiyle hücrenin içinde ATP üretilir. ATP canlı hücrelerdeki enerji birimidir. İçerisinde yüksek enerji depolayan bağlar bulunur. Yapısı ve işlevi daha sonraki bölümde anlatılacaktır. b) Işık aynı zamanda suyu parçalayarak hidrojen ve oksijen moleküllerine ayırır. Oluşan oksijen ya havaya verilir ya da hücrenin o an oksijene ihtiyacı varsa kendi kullanır. Hidrojenler ise taşıyıcılar tarafından karanlık tepkimelere götürülür. 2- Karanlık Reaksiyonlar: Bu reaksiyonda ışık kullanılmaz. Ancak reaksiyonun gerçekleşmesi için ortamın karanlık olmasına gerek yoktur. Işık varlığında üretilen ATP enerjisi CO2 molekülüne hidrojenlerin bağlanması için kullanılır. Bu reaksiyon sonunda glikoz (besin) oluşur. Not: Işıktan üretilen ATP sadece fotosentezde kullanılır. Hücrenin başka ihtiyaçlarında kullanılmaz. Kimyasal bağlar nerede? Işık enerjisi bağlardaki enerjiye aktarıldı. CH2OH H C O H C OH H C OH H C C H OH OH glikozun yapısı (C6H12O6) Fotosentez olayı hücrede nerede gerçekleşir? Kloroplastta Klorofil serbest pigmentlerinde Bitkiler ve öglenada - mavi-yeşil algler 322 - bazı bakterilerde DNA kolorofil bakteri hücresi Kloroplastın yapısı: * Çift zarlı * kendi DNA’sı, RNA’sı, enzimleri ve ribozomları vardır. CO2 H2O ışık Grana: Işık reaksiyonlarının gerçekleştiği kısım. Klorofiller burada bulunur. ATP, O2 ve H2 üretildiği yerdir. H2 C6H12 O6 AT Pp P O2 glikoz Stroma: karanlık tepkimelerin gerçekleştiği kısım. glikozun üretildiği yerler Üretilen glikozlar nerede depolanır? * Glikoz molekülleri Hücrenin enerjiye ihtiyacı varsa mitokondriye giderek O2 ile yanar ve enerji (ATP) üretilir. Bu enerji hücrenin büyümesi, tamiri ve yaşamsal olaylar için kullanılır. Glikozlar birbirine bağlanarak selüloza dönüşür ve bitki hücresinin duvarında kullanılır. Yani yapıda kullanılır. Glikoz molekülleri yine birbirine bağlanarak nişastaya dönüştürülür ve lökoplastlarda 323 depolanır. Mısır bitkisinde tohumda, patateste gövdede bulunur. Fındık, ayçiçeği, zeytin, cevizde olduğu gibi glikoz yağa dönüştürülerek depolanır. Çünkü glikozun yapısında da yağın yapısında da C,H,O vardır. Yonca, Fasulye, mercimek, nohut, bakla gibi bitkilerde (baklagiller) glikozu proteine dönüştürülerek depolanır. Not: Glikozdaki C,H,O atomlarının yanında bitkinin topraktan aldığı azotta kullanılarak proteinler oluşur. C,H,O,H atomlar proteinleri oluşturur. Not: Bazı vitaminlerde fotosentez ürünüdür. Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler 1) Işık Miktarı: Fotosentezde gerek klorofilin üretilmesi gerek glikozun üretimi için ışık miktarı önemlidir. Fotosentezin en iyi gerçekleştiği dalga boyuda kırmızı-mavimor renkleri oluşturan dalga boyudur. Fotosentez hızı Işık şiddeti ne kadar artarsa artsın belli bir hızdan sonra fotosentez hızı sabit kalır. Işık şiddeti 2) CO2 Miktarı: Fotosentez hızı Kuvvetli ışık Orta 0,1 CO2 miktarının fotosenteze etkisi ışık şiddetine bağlıdır. Kuvvetli ışık ışık Zayıf ışık CO2 miktarı Bu orandan fazla CO2’li kullanamazlar 324 3) H2O miktarı: Fotosentezde hidrojen ve oksijen kaynağıdır 4) Sıcaklık: 40oC’nin üzerinde fotosentezde kullanılan enzimlerin yapısı bozulacağından yüksek sıcaklıkta fotosentez yapılamaz. En iyi sıcaklık 20oC – 35oC arasıdır. F. hızı kuvvetli ışık az ışık o C 0 10 20 30 40 50 5) Mineraller: Klorofilin yapısında C,H,O,N,Mg kullanıldığı için ve fotosentezde ışık reaksiyonlarında demir kullanıldığından mineral miktarı (toprakta veya sudaki) önemlidir. 6) Genetik faktörler: Yaprak sayısı, klorofil miktarı, yapraktaki kütikila kalınlığı, gözenek sayısı gibi genetik faktörler. Not: Bitkiler gündüz fotosentez yaparken aynı zamanda solunumda yaparlar. Ancak gece ışık olmadığından sadece solunum yaparlar. Not: Bitkilerde fotosentez sonucu oluşan glikoz bitkinin ağırlığını artırır. Yandaki Hücredeki Örn: miktarı grafik bitki hücresindeki zamanda bağlı A ve B maddelerindeki A değişim miktarını göstermektedir. t - t1 aralığında aydınlık ortam, t1 – t2 aralığı karanlık ortam ise A ve B maddeleri B F F1 A F2 neler olabilir? zaman B a) Glikoz Oksijen b) CO2 Glikoz c) O2 CO2 d) H2O O2 325 Örn: Aşağıdaki yapılardan hangisinin bir canlıda bulunması o canlının ototrof olduğunu kanıtlar? a) Ribozom b) Mitokondri d) Çekirdek c) Klorofil Örn: I- Lökoplastlarda depolanan nişasta miktarı II- Kullanılan CO2 miktarı III- Açığa çıkan O2 miktarı x zama n Fotosentez hızı yüksek olan bir bitkiye ait yukarıdaki grafikte X yerine yukarıda verilenlerden hangileri gelmelidir? a) Yalnız I b) I, II c) I, III d) I, II, III Canlılar Hücrelerinde Herhangi Bir Enerji Kullanabilirler mi? Canlılar hücrelerinde herhangi bir enerjiyi kullanamazlar. Bu enerjinin her zaman hücrenin içinde bulunması ve hücreyi parçalayamayacak büyüklükte olması gerekir. Bütün canlı hücrelerin enerji gereksinimini karşılayan organik yapı ATP’dir. ATP’nin yapısında neler vardır? ATP = adenozintrifosfat 7300 calorilik enerji saklı Adenin Riboz - Organik bazdır 5C’lu şekerdir - C,H,O,N içerir P fosfat P P yüksek enerji depolayan 326 - RNA’nın DNA’nın yapısında da vardır. ATP hücrede nasıl üretilir? Besinler (organik) = protein, karbonhidrat, yağlar = enerji verenler. Heterotrof canlılar [ototraf kendi ürettikleri besinleri doğrudan hücrede kullanırlar] Sindirim yaparlar. Sindirim besinleri hücreden geçebilecek kadar küçük parçalara ayrılmasıdır. Besinlerin küçük yapı taşları hücreye kanla taşınır. * Glikoz + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38ATP = 02’li solunum Glikozun içindeki kimyasal bağlar kırılarak ATP’nin içindeki fosfat bağlarına aktarıldı. Bu olay hücrede mitokondride gerçekleşir. Buna oksijeni solunum denir. Ya da; hücrede oksijen yok ise O2’siz solunum ile ATP üretilir. Glikoz (C6H12O6) 2 laktik asit + 2ATP = kas hücrelerinde C6H12O6 2 etil alkol + 2 ATP + 2CO2 = maya bakterilerinde Not: O2’siz solunum insanda sadece kas hücrelerimizde gerçekleşir. *Not: Hücrede oksijenli solunumda enerji kaynağı olarak sadece glikoz değil yağların yapıtaşı gliserin, yağ asitleri ve proteinlerin yapıtaşları amino asitlerde kullanılır. 327 Özetle: İnorganik fosfat üretildi AMP + Pi + Enerji ADP + H2O Adenozin mono fosfat Adenozinfosfat Adenin – riboz – P Adenin – riboz – P – P Solunumda üretilen enerji fosfat üretimi ADP + Pi + Enerji ATP + H2O bağlarına aktarıldı. A- Riboz – P – P - P ATP hücrenin hangi olaylarında kullanılır? ATP + H2O Enerji + ADP + Pi - Hücrenin bölünmesinde = Büyüme, üreme, tamir - Hareket, bitkide irkilmede (güneşe yönelmek gibi= - Sentez reaksiyonlarında Örn: Hücrenin içine alınan küçük maddelerin tekrar birleştirilmesine sentez denir. Örneğin yiyeceklerden elde ettiğimiz aminoasitleri birleştirerek proteinler üretilir. Bu proteinler hücrede büyüme, hormon üretimi gibi olaylarda kullanılır. Üretimi O2’li ve O2’siz solunum ATP Tüketimi hareket, irkilme, büyüme, tamir, gelişme, sentez olayları (uyuren de enerji harcarız) 328 Not: Her hücrenin ATP’si kendine aittir. Hücreden hücreye ATP iletilemez. Çünkü ATP büyük molekül olduğundan hücre zarından geçemez. SOLUNUM * Besin maddelerinin hücrede oksijenli ve oksijensiz olarak parçalanıp enerji elde edilmesine solunum denir. * Tüm canlılar oksijenli veya oksijensiz solunum yaparlar. Oksijenli Solunum: (Aerobik Solunum) enzimler * C6H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2 + 38 ATP = Ezberle besindeki enerji ATP’ye organik aktarılır. inorganik maddelere dönüştürülür. besin * Oksijenli solunum hücrede nitokondride gerçekleşir. Bakteri ve mavi-yeşil alglerde mitokondri olmadığından hücre zarının üzerinde gerçekleşir. Oksijensiz Solunum: FERMENTASYON = Anaerob Solunum maya bakterileri A) C6H12O6 2 etil alkol + 2 ATP + 2CO2 = Alkol Fermantasyon glikoz (üzüm suyu) (şarap) * Niçin 2ATP kadar az bir enerji üretildi? Çünkü etil alkol hala büyük molekül ve içerisindeki bağlarda büyük miktarda enerji saklıdır. C2H5OH etil alkolün formülü Etil alkol organik midir? 329 kas hücreleri * C6H12O6 2ATP + laktik asit = Laktik Asit Fermantasyon Kas hücrelerimizde kısa süreliğine acil enerji ihtiyacımızı bu yolla sağlarız. Laktik asit, ağır antreman veya uzun süre antreman yapmamış kişilerin ilk beden eğitimi dersi sonu gibi aktiviteler sırasında luşur. Kaslarımızda ağrıya neden olur. Laktik asit daha sonra karaciğerimizde parçalanarak oksijenli solunumda kullanılır. * Fermantasyon = oksijensiz solunum hücrede sitoplazmada gerçekleşir. * Oksijensiz solunumla sirke, bira, yoğurt ve peynir gibi maddelerde üretilir. deney: gaz nedir? bir süre sonra balon Şekerin oksijensiz solunumda kullanılması sonucunda üretilen gaz nedir? şeker + H2O + bira mayası hücreleri deney: kabarmış ekmek hamuru un + maya + H2O kabarmanın nedeni nedir? deney: civa A) Bir süre sonra civa seviyesinin değişmesinin nedeni nedir? Çimlenmekte olan yulaf tohumları + uygun sıcaklık H2O 330 - Bu deneyde tohumların gerçekleştirdiği reaksiyon nedir? - Çimlenme sırasında ışık gerekli midir? deney: K Y Z toprak X maddesi a) X : .......................... maddelerinin isimleri neler olmalıdır? Y : .......................... Z : .......................... K : .......................... b) Ağaçta ve insanda gerçekleşen olayları tanımlayınız. Mitokondri: glikoz O2 Çift zarlı kendi DNA, RNA, ribozom ve enzimleri vardır. ATP H2O CO2 kana oradan akciğerlerden dışarı atılır. - Kas, karaciğer hücrelerimizdeki gibi bir hücrede çok sayıda mitokondri bulunabilir. Bitki, hayvan hücrelerinde mantar, protista aleminin tüm canlılarının hücrelerinde bulunur. 331 EK 26. KONTROL GRUBU DENEY UYGULAMALARI 332 EK 27. KONTROL GRUBU DENEY RAPORU ÖRNEĞİ FOTOSENTEZ DENEYİ Deneyin Adı: Fotosentezde Işığın Etkisi Deneyin Amacı: Fotosentez için ışığın önemi Deney Malzemeleri: Elodea bitkisi, dereceli silindir, 4 adet erlenmeyer, U borusu, tek delikli lastik tıpa, çift delikli lastik tıpa, cam çubuk, bromtimol mavisi çözeltisi, aliminyum kağıt. Deney Düzeneği: Aliminyum kağıtla kapatılmış 6- İki behere 150 ml su ve aynı yaprak sayısına sahip iki elodea bitkisi koyunuz. 7- İki behere 50 ml bromtimol mavisi koyunuz. 8- Bitkinin bulunduğu beherlerden bir tanesinin üstü aliminyum kağıt ile kapatılır. 9- Oda sıcaklığında 3 gün bekleyiniz. 10- Beherlerdeki renk değişimini gözlemleyiniz. 333 Sonuçlar: Birinci deneyin sonucunda bromtimol mavisinin rengi değişmezken ikinci deneyde bromtimol mavisi rengi açık yeşile dönüşmüştür. Tartışma: Bitkiler karanlıkta oksijen üretmez. KONTROL GRUBUNDA DENEY RAPORU ÖRNEĞİ SOLUNUM Deneyin Adı: Bira Mayası Hücresinde Fermentasyon Deneyin Amacı: Bira mayasının solunum sonucu üretiği gazın ne olduğunu tespit etmek. Deney Araçları: Dereceli silindir, 2 adet erlenmeyer, U borusu, tek delikli lastik tıpa, çift delikli lastik tıpa, cam çubuk, bromtimol mavisi çözeltisi, 1 paket bira mayası, su Deney Düzeneği: 6- Beherlerden birine 15 ml su, 50 ml toz şeker ve bire mayasını koyup cam çubukla karıştırınız. 7- Diğer behere ise 50 ml bromtimol mavisi çözeltisi koyunuz. 8- Her iki beheri u borusu ile birbirine takınız. 9- Düzeneği oda sıcaklığında 24 saat bekletiniz. 10- Bromtimol mavisinin rengindeki değişimi gözlemleyiniz. Sonuç: Bromtimol mavisinin rengi açılmıştır. Sorular: Bromtimol mavisi niçin renk değiştirdi? Bira mayasının verdiği gazdan dolayı Bira mayası ne tür bir solunum yaptı? Oksijensiz solunum Tartışma: Canlılar solunum sonucu farklı gazlar üretir. 334 EK 28. ÖĞRENCI GÖRÜŞME FORMU ÖRNEKLERI DENEY 2 GRUBU ÖĞRENCİ GÖRÜŞME FORMU ÖRNEĞİ 335 DENEY 1 GRUBU ÖĞRENCİ GÖRÜŞME FORMU ÖRNEĞİ 336